Однофазный трансформатор

ЛЕКЦИЯ 14 ТРАНСФОРМАТОРЫ.

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования переменного напряжения (тока) одной величины в переменное напряжение (тока) другой величины той же частоты. Трансформаторы применяются в электротехнике, электронике, электросвязи, устройствах автоматики и контроля. Различают силовые, измерительные, сварочные и специальные трансформаторы. По числу фаз трансформаторы делят на одно- и трехфазные.

Устройство. Трансформатор состоит из сердечника (магнитопровода) и обмоток.

Магнитопровод предназначен для усиления индуктивной связи между обмотками и для низких частот собирается из покрытых лаком пластин электротехнической стали толщиной 0,35 – 0,5 мм. Такая конструкция позволяет уменьшить вихревые токи, наводимые переменным магнитным полем. Первичная обмотка подключается к источнику питания. Все связанные с ней величины отмечают индексом 1. Обмотку, к которой подключается приемник, называют вторичной, и все относящиеся к ней величины снабжают индексом 2. Одна из этих обмоток является обмоткой высшего напряжения (ВН), другая – низшего (НН). Если первичное напряжение U ₁ меньше вторичного U ₂, то трансформатор называют повышающим; если U ₁ > U ₂ – понижающим.

. Трансформатор: а – конструкция; б – схема замещения

Принцип работы. Пусть w ₁, w ₂ – числа витков первичной и вторичной обмоток, ключ во вторичной цепи разомкнут (холостой ход). К первичной обмотке приложено переменное напряжение u ₁, под действием которого по ней протекает переменный ток холостого хода i₁ ₀. Магнитодвижущая сила (МДС) i ₁ ₀ w ₁ создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф_1х (его направление определяется правилом буравчика), который индуцирует в первичной обмотке ЭДС самоиндукции е ₁, а во вторичной – ЭДС взаимоиндукции е₂. При разомкнутом ключе ток i ₂ = 0.