Режимы работы трансформатора

Трансформаторы.

 

Трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.

Простейший трансформатор имеет стальной сердечник и две обмотки, изолированные как от сердечника, так и друг от друга

Обмотка трансформатора, которая подключается к источнику напряжения, называется первичной обмоткой, а та обмотка, к которой подключаются потребители (лампы накаливания, электродвигатели, нагревательные приборы и т. д.) или линии передачи, ведущие к потребителям, называется вторичной обмоткой.

Принцип работы:

Переменный ток, проходя по первичной обмотке, создает переменный магнитный поток Ф, который сцепляется с витками вторичной обмотки и наводит в них э. д. с. е₂.

Так как магнитный поток переменный, то индуктированная э. д. с. во вторичной обмотке трансформатора также переменная и частота ее равна частоте тока в первичной обмотке.

Переменный магнитный поток, проходящий по сердечнику трансформатора, пересекает не только вторичную обмотку, но и первичную обмотку трансформатора. Поэтому в первичной обмотке также будет индуктироваться э. д. с. е ₁.

Отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода называют коэффициентом трансформации трансформатора. В двухобмоточном трансформаторе коэффициент трансформации равен отношению высшего напряжения к низшем, в 3-х обмоточном трансформаторе три коэффициента в 3-х обмоточном трансформаторе.

Из формулы видно, что во сколько раз число витков в первичной обмотке больше (или меньше) числа витков вторичной обмотки, во столько же раз напряжение первичной обмотки больше (или меньше) напряжения вторичной обмотки.

Вольтметры V ₁и V₂, включенные к зажимам первичной и вторичной обмоток (рис. 189), покажут нам напряжения U ₁и U₂ этих обмоток.

Номинальные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений, указанные на заводском щитке трансформатора, относятся к режиму холостого хода.

Номинальные токи обмоток равны частным от деления номинальной мощности трансформатора на соответствующие номинальные напряжения.

Вторичное напряжение трансформатора в общем случае не равно первичному напряжению. Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, если больше — то повышающим.

Виды трансформаторов

Распространены следующие виды трансформаторов: § силовые - для преобразования и распределения больших количеств электрической энергии; § автотрансформаторы - для преобразования напряжений в небольших пределах (0÷220 В); § измерительные трансформаторы - для использования в измерительных системах; § трансформаторы специального назначения - для сварки, питания автоматических и радиотехнических устройств и т. п; § импульсные трансформаторы.

Магнитная система

Трансформаторы различаются также по типу магнитной системы. Существует четыре основных типа: стержневая магнитная система трансформатора, броневая, бронестержневая и тороидальная.

§ Стержневые трансформаторы (1) - такие, у которых обмотка охватывает стержень сердечника. Броневые трансформаторы (2) имеют обмотки, охватываемые сердечником. Трансформатор с бронестержневой магнитной системой совмещает вышеуказанные типы. Тороидальные трансформаторы представляют собой силовые однофазные понижающие или повышающие трансформаторы мощностью от 10 В·А до 5 кВ·А, выполненные на тороидальном магнитопроводе.

 Род энергии

По роду преобразуемой электрической энергии трансформаторы делятся на однофазные и трехфазные.

Тр-тор ОСМ1 (однофазный)	Тр-тор ТСМ (трехфазный)

Охлаждение

Для увеличения электрической прочности, улучшения охлаждения трансформатора его сердечник вместе с обмоткой погружают в бак, заполненный трансформаторным маслом. Часто бак имеет трубчатый радиатор. Такие трансформаторы называют масляными. Трансформаторы, не имеющие бака с маслом, называют сухими. Трансформатор, в котором основной изолирующей и охлаждающей средой служит атмосферный воздух, называется воздушным.

Трансформаторы различают по классам напряжений. Основная обмотка, имеющая наибольшее номинальное напряжение, является обмоткой высшего напряжения(ВН), а имеющая наименьшее номинальное напряжение – обмоткой низшего напряжения (НН). Обмотку трансформатора, имеющую номинальное напряжение, занимающее промежуточное положение между обмотками ВН и НН, называют обмоткой среднего напряжения (СН).

Трансформатор с двумя гальванически не связанными обмотками называют двухобмоточным, с тремя – трехобмоточным. 3-х обмоточный трансформатор имеет обмотки ВН, СН, и НН. Одна из этих обмоток служит первичной (ВН или НН), две другие – вторичными. Если первичной является обмотка ВН, трансформатор называют понижающим, если НН – повышающим.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА