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

  1. 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.
  2. Измерительные трансформаторы нужны для контроля величины тока, напряжения или фазы в первичной цепи. Разрабатываются таким образом, чтобы не оказывать существенного влияния на измеряемую сеть.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

Читать далее

Меры защиты Меры защиты

Защиту от косвенного прикосновения выполняют, если напряжение в электроустановке превышает 50В переменного тока и 120В постоянного тока. При более низких напряжениях...

Заземление, зануление Заземление, зануление

Нейтраль — это общая точка соединенных в звезду обмоток (элементов) электрооборудования (силового трансформатора).

Свойства изоляции Свойства изоляции

Полезная информация о свойствах изоляции.

Токи утечки Токи утечки

При эксплуатации инженерного оборудования зданий и сооружений возникают проблемы с появлением токов утечки в инженерных сетях и системах.