Свойства и параметры трансформации

Устройство и принцип действия трансформатора. Электрокомпоненты 39 Кабель и провод Светотехника Электрические машины 71 Электропривод 38 Щитовое оборудование 22 Промышленная автоматика 52 Измерительная техника 96 Высоковольтная техника 68 Низковольтная техника 42 Инструмент и принадлежности 19 Документация 2 Теория электротехники 24 Справочные данные 40 Другое Справочник по кабелю и проводу 0.

Простейший трансформатор представляет собой устройство, состоящее из стального сердечника и двух обмоток рис. При подаче в первичную обмотку переменного напряжения, во вторичной обмотке индуцируется ЭДС той же частоты.

Если ко вторичной обмотке подключить некоторый электроприемник, то в ней возникает электрический ток и на вторичных зажимах трансформатора устанавливается напряжение, которое несколько меньше, чем ЭДС и в некоторой относительно малой степени зависит от нагрузки.

Отношение первичного напряжения ко вторичному коэффициент трансформации приблизительно равно отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток. Принцип устройства однофазного двухобмоточного трансформатора. U1 первичное напряжение, U2 вторичное напряжение, I1 первичный ток, I2 вторичный ток, Ф магнитный поток Простейшие условные обозначения трансформаторов изображены на рис. Условное обозначение трансформатора в подробных многолинейных схемах a и в схемах электрических сетей b Трансформаторы могут быть одно- или многофазными, а вторичных обмоток может быть больше одной.

В электрических сетях обычно используются трехфазные трансформаторы с одной или двумя вторичными обмотками. Если первичное и вторичное напряжения относительно близки друг другу, то могут использоваться и однообмоточные автотрансформаторы, принципиальные схемы которых представлены на рис. Принципиальные схемы понижающего a и повышающего b автотрансформаторов Важнейшими номинальными показателями трансформатора являются его номинальные первичное и вторичное напряжения, номинальные первичный и вторичный ток, а также номинальная вторичная полная мощность номинальная мощность.

Трансформаторы могут изготовляться как на весьма малую мощность например, для микроэлектронных цепей , так и на очень большую например, для мощных энергосистем , охватывая диапазон мощностей от 0,1 mVA до MVA. Несмотря на это, тепловыделение в мощных трансформаторах может оказаться настолько сильным, что необходимо прибегать к эффективным способам теплоотвода. Чаще всего активная часть трансформатора размещается в баке, заполненном минеральным трасформаторным маслом, который, при необходимости снабжается принудительным воздушным или водяным охлаждением.

При мощности до 10 MVA иногда и выше могут применяться и сухие трансформаторы, обмотки которых обычно залиты с эпоксидной смолой. Основные преимущества сухих трансформаторов заключаются в более высокой огнебезопасности и в исключении течи трансформаторного масла, благодаря чему они могут без препятствий устанавливаться в любых частях зданий, в том числе на любом этаже.

Коэффициент трансформации

Для измерения переменных тока или напряжения особенно в случае больших токов и высоких напряжений часто используются измерительные трансформаторы. Устройство трансформатора напряжения по своему принципу не отличается от силовых трансформаторов, но работает он в режиме, близком к холостому ходу; коэффициент трансформации в таком случае достаточно постоянен. Номинальное вторичное напряжение таких трансформаторов обычно равно V.

Вторичная обмотка трансформатора тока в идеальном случае короткозамкнута и вторичный ток в таком случае пропорционален первичному. Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 A, но иногда может быть и меньше например, 1 A. Примеры условных обозначений трансформаторов тока приведены на рис. Условное обозначение трансформатора тока в развернутых схемах a и в однолинейных схемах b Первым трансформатором может считаться изготовленное Майклом Фарадеем Michael Faraday индукционное кольцо англ.

Во время быстрого переходного процесса, возникающего при включении или отключении первичной обмотки, соединенной с источником постоянного тока, во вторичной обмотке индуцируется импульсная ЭДС. Такое устройство может поэтому называться импульсным или транзиентным трансформатором.

Принцип устройства транзиентного трансформатора Майкла Фарадея. Индукционные катушки стали быстро усовершенствоваться и в м веке широко применялись при исследовании электрических разрядов. К ним могут быть отнесены и катушки зажигания современных автомобилей. Первый трансформатор переменного тока запатентовал в году живший в Париже русский электротехник Павел Яблочков, использовав его в цепях питания своих дуговых ламп.

Сердечник трансформатора Яблочкова представлял собой прямой пучок стальных проволок, вследствие чего магнитная цепь была не замкнутой, как у Фарадея, а открытой, и в других установках такой трансформатор применять не стали.

Макс Дери Max Deri, — , Отто Титуш Блати Otto Titus Blathy, — и Кароль Зиперновски Karoly Zipernovsky, — изготовили трансформатор с тороидальным проволочным сердечником и заодно разработали систему распределения электроэнергии на переменном токе, основанную на применении этих трансформаторов. Трансформатор с еще лучшими свойствами, сердечник которого собирался из Е- и I-образных стальных листов, создал в том же году американский электротехник Уильям Стенли William Stanley, — , после чего началось быстрое развитие систем переменного тока как в Европе, так и в Америке.

Первый трехфазный трансформатор построил в году Михаил Доливо-Добровольский. Несанкционированное использование материалов запрещено. Устройство и принцип действия электродвигателя.