Трансформатори

Принцип дії та будова трансформаторів

Трансформаторні установки – перетворювачі електричної енергії. Вони застосовуються в більшості електричних приладів, в електромережах, пристроях автоматики, побутових приладах і комунікаційних апаратах. Принцип дії трансформаторів спирається на закон електромагнітної індукції Фарадея.

Конструктивно трансформатор складається з однієї або декількох ізольованих обмоток, які намотані на феромагнітний сердечник. У найпростішій схемі це первинна і вторинна обмотки. На первинну подається напруга, з вторинною знімається. Під впливом змінного струму, який подається на первинну обмотку, в трансформаторі утворюється синусоїдальний магнітний потік Ф. Пронизуючи обмотки, він індукує в первинній обмотці електрорушійну силу самоіндукції (ЕРС), а у вторинній – ЕРС індукції.

Обидві ці електрорушійні сили індукуються магнітним потоком Ф, отже, ЕРС (E) однакова в кожному витку. Витки з'єднані послідовно, тому ЕРС первинної обмотки буде E1 = E · w1. Для вторинної це співвідношення: E2 = E · w2, де w1, w2 – число витків.

При розімкнутої вторинної обмотці струм в ній не тече, і напруга на кінцях дорівнює ЕРС, U2 = E2. При невеликому струмі в первинній обмотці втрати будуть незначні і U1 ≈ E1. Замінимо E1 і E2, і тоді відношення напруг виразиться деякої постійної K, званої коефіцієнтом трансформації, U1 / U2 = E1 / E2 = w1 / w2 = K.

Призначення і принцип дії трансформатора полягають в можливості підвищувати і знижувати напругу, змінювати число фаз, перетворювати частоту. Залежно від виконуваних функцій трансформатори поділяються на такі види:

• Силові трансформаторні установки. Генератори на електростанціях виробляють енергію високої напруги 6-24 кВ. Щоб уникнути великих втрат в лініях електропередач, потрібно підвищувати напругу до 750 кВ. Для розподілу енергії між кінцевими споживачами доводиться знижувати напругу до 380 В. Силові трансформатори виконують ці завдання перетворення напруг.

• Трансформаторні установки струму. Застосовуються для вимірювань в електричних ланцюгах. Первинну обмотку підключають в ланцюг, струм в якій потрібно виміряти, а вторинна служить для підключення вимірювальних приладів. У вторинній обмотці тече струм, пропорційний струму первинної.

• Трансформаторні установки напруги. Перетворять високу напругу в низьку.

З чого складається трансформатор?

Яке призначення трансформаторів?

Яка різниця між первинною та вторинною обмотками трансформатора?

Режим роботи трансформатора: режим холостого ходу, режим короткого замикання, режим навантаження.

http://univer.nuczu.edu.ua/e-books/326/500.html

Переписати