Назначение трансформаторов

Лекция 15 -17. Трансформаторы.

Содержание:

1. Назначение трансформаторов.

2. Принцип действия трансформаторов.

3. Магнитопроводы трансформаторов.

4. Обмотки трансформаторов.

5. Магнитные потоки.

6. Э.д.с. обмоток.

7. Устройство трансформаторов.

7.1. Электромагнитная схема.

7.2. Трансформация напряжения

7.3. Трансформация токов.

8. Свойство саморегулирования тока при изменении нагрузки.

9. Уравнения электрического состояния первичной и вторичной обмоток.

10. Внешняя характеристика трансформатора.

11. Применение трансформаторов.

к содержанию

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы чаще всего применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении её между приёмниками, а также в различных выпрямительных, усилительных и других устройствах.

При передаче электрической энергии от электростанции к потребителям сила тока в линии обуславливает потери энергии в этой линии и расход цветных металлов при устройстве линии электропередачи и снизит потери энергии в ней.

Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях синхронными генераторами при напряжении 11-20 кв.; в отдельных случаях применяют напряжение 30-35 кв. Хотя такие напряжения являются слишком высокими для их непосредственного применения в производстве и для бытовых нужд, они недостаточны для экономичной передачи электроэнергии на большие расстояния. Дальнейшее повышение напряжения в линиях электропередачи (до 750 кв. и более) осуществляют повышающими трансформаторами.

Приёмники электрической энергии (лампы накаливания, электродвигатели и т.д.) из соображений безопасности рассчитывают на более низкие напряжения (110-380 в). Кроме того, изготовление электрических аппаратов, приборов и машин на высокое напряжение связано со значительными конструктивными сложностями, так как токоведущие части этих устройств, при высоком напряжении, требуют усиленной изоляции. Поэтому высокое напряжение, при котором происходит передача энергии, не может быть непосредственно использовано для питания приёмников и подводится через понижающие трансформаторы.

Электрическую энергию переменного тока по пути от электростанции, где она вырабатывается, до потребителя приходится трансформировать 3-4 раза. В распределительных сетях понижающие трансформаторы нагружаются не одновременно и не на полную мощность. Поэтому полная мощность трансформаторов, используемых для передачи и распределения электроэнергии, в 7-8 раз больше мощности генераторов, устанавливаемых на электростанциях.

На рисунке изображена принципиальная схема включения трансформатора, на которой для ясности первичная (1) и вторичная (3) обмотки помещены на разных стержнях стального магнитопровода (2). Стержнем называется часть магнитопровода, на которой размещены обмотки трансформатора. В действительности каждая обмотка размещается на обоих стержнях так, что одни половины двух обмоток находятся на левом, а другие половины – на правом стержне магнитопровода. При таком расположении обмоток достигается лучшая магнитная связь между ними, благодаря чему снижаются потоки рассеяния, которые не участвуют в процессе трансформирования энергии.

Дата добавления: 2014-01-07