Трансформатор. Назначение. Принцип работы

Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов, уменьшение – понижающих. Трансформаторы применяют в линиях электропередачи, в технике связи, в автоматике, измерительной технике и других областях.

Трансформаторы бывают: силовые, сварочные, измерительные. Бывают трансформаторы однофазные и трёхфазные. Мощности трансформаторов составляют от долей Ватт, до десятков тысяч киловатт. Трансформатор – простой, надёжный и экономичный аппарат. Он не имеет движущихся частей. Его КПД достигает 99 %.

Трансформатор представляет собой замкнутый магнитопровод, на котором расположены, две или несколько обмоток. Магнитопровод изготавливают из пластинок или ленты специальной трансформаторной стали. Обмотки катушек наматывают медным проводом и располагают на одном и том же или на разных стержнях магнитопровода. Обмотка, к которой подводится напряжение питающей сети, называют первичной, а обмотку, к которой присоединяется нагрузка, - вторичной. На сердечнике может находиться несколько вторичных обмоток с разным количеством витков, что позволяет получать разные напряжения. Отношение количества витков первичной обмотки, к количеству витков вторичной, равно отношению напряжения, приложенного к первичной обмотке, к напряжению на вторичной, и называется коэффициентом трансформации: N1/N2 = U1/U2 = K где

N1 и N2 число витков первичной и вторичной обмотки соответственно;

U1 и U2 напряжение на первичной и вторичной обмотках соответственно;

K - коэффициент трансформации.

При K>1 трансформатор понижающий, при К<1 – повышающий.

Когда требуется плавно изменять вторичное напряжение, применяют скользящий контакт для изменения числа витков обмотки (примерно так же как в реостатах) и соответственно вторичного напряжения. Трансформаторы, в которых можно плавно изменять вторичное напряжение, называются автотрансформаторами.