Трансформатор
Трансформаторы предназначаются для изменения величины напряжения в электрических сетях переменного тока. Явление электромагнитной индукции заложено в основе принципа действия всех трансформаторов. При присоединении к источнику тока первичной обмотки в ней генерируется магнитное поле, вызывающее электродвижущую силу (ЭДС) во вторичных обмотках. Полученная ЭДС пропорциональна количеству витков, как в первичных, так и вторичных обмотках. Причем отношение электродвижущей силы в первичной обмотки ко вторичной дает возможность вычислить коэффициент трансформации.
Основу конструкции трансформатора составляют первичные и вторичные обмотки, и ферромагнитный сердечник (чаще замкнутого типа). Обмотки располагаются на магнитопроводе, и имеют между собой индуктивную связь. Благодаря использованию магнитопровода внутри трансформатора аккумулируется большая часть магнитного поля, что улучшает КПД устройства. Магнитопровод представляет собой набор металлических пластин, которые покрываются изоляцией с целью предотвращения образования внутри сердечника «паразитных» токов.
Очень часто часть первичной обмотки служит частью вторичной и наоборот. Такой тип устройств называют автотрансформаторами. В данном случае концы первичной обмотки присоединяются к электросети переменного напряжения, а концы вторичной подключаются к потребителям электроэнергии.
Классификация трансформаторов
По назначению:
- измерительные
- защитные
- промежуточные
- лабораторные
По номинальному напряжению:
- низковольтные
- высоковольтные
По способу установки:
- внутренние
- наружные
- переносные
- стационарные
- опорные
- шинные
По числу ступеней:
- одноступенчатые
- многоступенчатые (каскадные)
По типу изоляции обмоток:
- с сухой изоляцией
- компаундной изоляцией
- бумажно-маслянной изоляцией
Типы трансформаторов
- Наиболее распространенным видом электрических трансформаторов являются силовые трансформаторы, которые классифицируются по номинальному напряжению и количеству фаз. Предназначаются для изменения напряжения переменного тока в сетях освещения, электрических сетях энергосистем, а также сетях питания электрооборудования.
- Измерительные трансформаторы нужны для контроля величины тока, напряжения или фазы в первичной цепи. Разрабатываются таким образом, чтобы не оказывать существенного влияния на измеряемую сеть.
- Автотрансформаторы — это устройства с гальваническим соединением обмоток между собой. Автотрансформаторы имеют малый коэффициент трансформации, что способствует уменьшению их габаритов и стоимости по сравнению с многообмоточными устройствами. Применяются для изменения напряжения в устройствах запуска крупных электромашин переменного тока, а также в системах релейной защиты и стабилизаторах напряжения.
- Импульсный трансформатор представляет собой устройство, оборудованное феррогмагнитным сердечником, который используется для изменения напряжения или импульсов тока. Данный вид трансформаторов чаще всего применяется в электронно-вычислительных устройствах, системах импульсной связи, радиолокации, а также используется как измерительное устройство в счетчиках электроэнергии.
- Пик-трансформатор — это устройство, которое преобразует синусоидальное напряжение в импульсное, причем изменяет его полярность через каждые полпериода. Пик-трансформаторы используются для управления полупроводниковыми, тиристорными и другими электронными устройствами.
