Устройство однофазного трансформатора и принцип его действия

ТРАНСФОРМАТОРЫ

Трансформатор – статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования напряжения в цепях переменного тока при неизменной частоте.

По числу фаз трансформаторы подразделяются на однофазные и трехфазные. Однофазные трансформаторы предназначены в основном для бытовых нужд — трансформаторы радиотелеаппаратуры, бытовых машин и т.д. Трехфазные трансформаторы — это силовые трансформаторы, используемые в системах энергоснабжения.

По числу обмоток трансформаторы делят на двухобмоточные и многообмоточные.

Трансформаторы могут быть понижающими (напряжение вторичной обмотки ниже напряжения первичной, сетевой обмотки), повышающие (напряжение вторичной обмотки выше напряжения первичной) и разделительными (напряжение вторичной обмотки равно напряжению первичной обмотки).

Последние применяются в радиотехнике для электрического разделения цепей.

Трансформаторы специального назначения могут быть однофазными и трехфазными – электросварочные, автотрансформаторы, измерительные трансформаторы и т.д.

Трансформатор состоит из железного ферромагнитного сердечника (рис. 4.1) и обмоток из медного изолированного провода.

Сердечник набирают из отдельных листов электротехнической стали, изолированных друг от друга слоем лака или окалины, это делается для уменьшения потерь на гистерезис и от вихревых токов.

Первичная обмотка трансформатора имеет W ₁, витков и включается обычно в сеть. Вторичная обмотка с числом витков W ₂ подключается к нагрузке.

При подаче напряжения U ₁, на первичную обмотку трансформатора, по ней протекает ток I ₁, который создает магнитный поток в сердечнике Ф = Ф _msin ωt.

Рис. 4.1. Схема однофазного трансформатора: 1 – сердечник;

2 – первичная обмотка; 3 – вторичная обмотка

По закону электромагнитной индукции поток индуктирует в каждом витке, обмоток э.д.с.

.

Действующее значение э.д.с. в витке:

,

следовательно, э.д.с. первичной обмотки E ₁ = 4,44 fW ₁ Ф _m, а э.д.с. вторичной обмотки E ₂ = 4,44 f W ₂ Ф _m.

Различают следующие режимы работы трансформатора:

1. Режим холостого хода.

2. Рабочий режим (работа под нагрузкой).

3. Режим короткого замыкания.

Дата добавления: 2014-01-06