• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

ТРАНСФОРМАТОРИ

Трансформатор – це статичний електромагнітний апарат, призначений для підвищення або пониження напруги , що супроводжується відповідним зменшенням струму, і працює тільки на змінному струмі, при незмінній частоті.

ПРИЗНАЧЕННЯ

– За кількістю фаз трансформатори поділяються на однофазні, трифазні і багатофазні.

– За типом охолодження на сухі ( повітряне) і масляні (охолоджуються з допомогою трансформаторного масла).

– Застосування: силові, для управління і сигналізації, для телерадіоапаратури, вимірювальні (струму, напруги), автотрансформатори, спеціальні (зварювальні, випростувальні, для індукційних печей, для медичних цілей).

– Трансформатори є понижувальні і підвищувальні.

БУДОВА

складається з двох або більше обмоток і магнітопровода

МАГНІТОПРОВОД

Для зменшення втрат від вихрових струмів осердя трансформатора набирається із листів електротехнічної сталі ( холоднокатаної), завтовшки 0,35...0,5 мм, тобто осердя трансформатора роблять шихтованим. Тоненькі пластини ізолюють між собою лаком або відпалюють. Сталь у своєму складі має кремній, що підвищує електричний опір і не впливає на магнітний опір. Осердя усіх типів можуть виготовлятися із феромагнітної стрічки. Це більш технологічне виконання.

ОБМОТКИ

За характером будови обмоток розрізняють трансформатори з циліндричними обмотками та дисковими. Обмотку до якої підводять електричну енергію називають первинною, а від якої енергія відводиться до споживача вторинною. Обмотки виготовляють з мідного або алюмінієвого дроту. Первинна і вторинна обмотки можуть розміщуватись як на одному стрижні так і на різних, в залежності від конструкції трансформатора. Вони між собою ізолюються.

Конструкція трансформатора (в залежності від типу магнітопровода)

У високочастотних та імпульсних трансформаторах осердя пресовані із спеціальних матеріалів (феритів). Магнітопроводи можуть бути як замкнені так і роз'ємні. В потужних трансформаторах застосовують осердя стрижневого ( мають нерозгалужене магнітне коло), броньового типів( мають розгалужене магнітне коло). Частину магнітопроводу , на якій розміщені обмотки називають називають стрижнями, а частина магнітопроводу без обмоток – ярмами.

Втрати в осерді (втрати у сталі) складаються з:

Втрат від гістерезису Втрат від вихрових струмів

Синусоїдний магнітний потік індукує ЕРС самоіндукції, тобто:

е = – W d Ф / dt;

е = – ω W Ф_m cos ωt;

е = ω W Ф_m sin (ωt – π/2);

е = Е_m sin (ωt – π/2);

При увімкненні котушки на синусоїдну напругу у котушці інду­кується синусоїдна ЕРС самоіндукції, що відстає від потоку на чверть періоду.

Взявши до уваги, що Е_т = ω W Ф_m; Е = Е_m / ; ω = 2πƒ; = 4,44; можна визначити діюче значення ЕРС самоіндукції: Е = 4,44W f Ф_m. Це рівняння трансформаторної ЕРС.

ПРИНЦИП РОБОТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Дія ґрунтується на законі електромагнітної індукції. Якщо до первинної обмотки (W₁) підвести напругу u₁, то в обмотках протікатиме струм і₁, який створює змінний магнітний потік Ф₁ (рисунок 3.). Силові лінії цього потоку в основному замикаються по сталевому осердю (Ф_1t) і частково повітрям (Ф_Р1) (або трансформаторному маслі) навколо обмоток W₁ (Ф₁ = Ф_1t + Ф_Р1), не зчіплюючись з обмотками W ₂. Цей потік Ф_Р1 називають потоком розсіювання. Магнітний потік Ф_1t, який створюється струмом і₁, індукує в первинній обмотці трансформатора ЕРС самоіндукції е₁, а у вторинній обмотці ЕРС взаємоіндукції е₂. Якщо вторинну обмотку замкнути на опір Z₂, то то в вторинному контурі за рахунок ЕРС е₂, буде протікати струм і₂.

Своєю чергою , струм вторинної обмотки створює магнітний потік Ф₂ (Ф₂ = Ф_2t + Ф_Р2), який замикається в основному по магнітопроводу (Ф_2t), і частково повітрям (Ф_Р2). Ф_Р2 – це потік розсіювання вторинної обмотки. Магнітні потоки Ф_1t і Ф_2t утворюють в магнітопроводі (Ф = Ф_1t – Ф_2t ) результуючий магнітний потік, який повністю зчіплюється в обома витками. Цей магнітний потік (Ф) називають основним або робочим потоком трансформатора.

Магнітні потоки розсіювання , при правильному розташуванні обмоток і досконалій технології виготовлення трансформаторів не перевищують 0,25% основного магнітного потоку. У первинній обмотці трансформатора електрична енергія перетворюється в енергію магнітного поля , а у вторинній обмотці – енергія магнітного поля перетворюється в електричну. Перетворення енергії супроводжується виділенням тепла в обмотках і магнітопроводі. При номінальному режимі втрати невеликі і ККД для силових трансформаторів досягає 98…99%. Трансформатор розрахований на режим роботи при якому він не буде перегріватися, як завгодно довго працюючи. Цей режим роботи називають номінальним. Номінальні параметри трансформатора (потужність, напруга,струм, ККД тощо)вказані в паспорті трансформатора. Напруга і інші величини трансформатора (u₁, і₁, е₁, Ф, u₂, і₂, е₂, е_Р1, е_2Р,) змінюються за синусоїдним законом , що характерно для силових трансформаторів. Трансформатори , які застосовуються в автоматиці чи спеціальних установках , часто живляться не від синусоїдної напруги. Однак теорія для всіх трансформаторів однакова.

Читайте також:

1. Автотрансформатори
2. Автотрансформатори
3. Вимірювальні трансформатори струму і напруги
4. Гідромуфти і гідротрансформатори
5. Електричні трансформатори
6. Магнітні трансформатори
7. Теплові насоси і термотрансформатори
8. Трансформатори
9. Трифазні трансформатори

Переглядів: 1195