Трансформаторы, устройство и принцип действия; назначение и область применения.

Трансформатор — статическое электромагнитное устрой­ство, имеющее две или больше индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Основные конструктивные элементы трансформатора — магнитная система, обмотки, система изоляции, вводы. Магнитная система. В зависимости от конфигурации ма­гнитной системы трансформаторы подразделяют на стерж­невые (рис. 1. а), броневые (рис. 1. б) и тороидальные (рис. 1. в).

 

 

 

Рис. 1. Основные типы однофазных трансформаторов: стержневой (а); броневой (6); тороидальный (в); 1 - ярмо; 2 - стержень; 3 - обмотки; 4 - тороидальный магнитопровод.

 

Стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки. Ярмом называют часть магнитопровода, на которой обмотки отсутствуют. Транс­форматоры большой и средней мощности обычно выпол­няют стержневыми. Они имеют лучшие условия охлаждения и меньшую массу, чем броневые.

 

Для преобразования (трансформации) электрического напряжения широко используются трансформаторы. Если трансформаторы используются для осуществления питания какой-либо нагрузки, то они называются силовыми. Силовые трансформаторы обычно работают на частоте сети и при необходимости получения большой мощности нагрузки требуют большого объема трансформаторного железа.

Простейший однофазный электрический трансформатор состоит из двух обмоток, размещенных на магнитопроводе, который набран из изолированных друг от друга листов электротехнической стали толщиной 0,3 – 0,5 мм, с целью уменьшения потерь на вихревые токи.

Обмотка, подключаемая к источнику электрической энергии (генератору) или к линии электропередач (электрической сети) называется первичной (входной). Обмотка, к которой подключается приемник электрической энергии - вторичной (выходной).

Конструкция и условное обозначение простейшего трансформатора изображены на рис. 1.

 

Рисунок 1. Конструкция и условное обозначение простейшего трансформатора.

 

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При подаче от источника электрической энергии напряжения на первичную обмотку электрического трансформатора в ней возникает ток, возбуждающий в магнитопроводе переменный магнитный поток, который, пронизывая витки первичной обмотки, создает в ней напряжение результате явления самоиндукции.

Под действием переменного тока первичной обмотки в сердечнике наводится переменное магнитное поле, которое, пронизывая витки обмотки наводит в ней э.д.с. Направление наводимой э.д.с. таково, что создаваемый ею ток в нагрузке создает противодействующее магнитное поле в сердечнике, тем самым увеличивая потребляемый первичной обмоткой ток, т.е. происходит передача энергии. В некоторых случаях, если это при ципиально важно, помечают точкой условное начало обмоток

Если вторичное напряжение в два раза меньше первичного, то ток в нагрузке может быть в два раза больше, чем потребляемый от сети. Трансформатор обеспечивает гальваническую развязку нагрузки от сетевого напряжения, что уменьшает вероятность поражения электрическим током в случае понижающего трансформатора.

 

С помощью трансформато­ров повышается или понижается напряжение, изменяется число фаз, в некоторых случаях преобразуется частота переменного тока.

 

Трансформаторы широко используют для следующих целей.

1. В системах передачи и распределения электрической энергии.

2. В преобразовательных устройствах для обеспечения нужной схемы включения вентилей и согласования напряжений на входе и выходе преобразователя.

3. В различных электротехнологических установках для технологических целей: сварки (сварочные трансформаторы), питания электротермических установок (электропечные транс­форматоры) и др.

4. В устройствах связи, автоматики и телемеханики, электробытовых приборов, для питания цепей радио- и те­левизионной аппаратуры, разделения электрических цепей различных элементов этих устройств; согласования напряже­ний и т. п.

5. В электроизмерительных устройствах для включения электроизмерительных приборов в электрические цепи высокого напряжения или в цепи, по которым проходят большие токи, с целью расширения пределов измерения и обеспечения электробезопасности.

Трансформаторы, перечисленные в пп. 1, 2, 3 и частично в п. 4, предназначенные для преобразования электрической энергии в сетях энергосистем и потребителей электрической энергии, называют силовыми. Для режима их работы характерны неизменная частота переменного тока и очень малые отклонения первичного и вторичного напряжений от номинальных значений.

 

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Читайте также:

A) Социально-экономические принципы.
A. Фаллибилизм принципі
B) назначение сердечных гликозидов
E) Гюйгенс принципі
E) Гюйгенс принципі
G) відповідні права дітей-жертв і свідків відповідно до Конвенції про права дитини та Декларації основних принципів правосуддя для жертв злочинів і зловживання владою.
I. Государственный стандарт общего образования и его назначение
I. Область применения
I. Общие принципы подготовки и требования к оформлению курсовой работы
I. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ

Воспользуйтесь поиском по сайту: