|
Трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, содержащий несколько индуктивно связанных электрических контуров и служащий для электромагнитного преобразования предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. В простейшем случае трансформатор имеет одну первичную обмотку, к которой подводится электрическая энергия, и одну вторичную обмотку, от которой энергия отводится к потребителю (нагрузке). Передача энергии из одной обмотки в другую производится путем электромагнитной индукции. Для усиления электромагнитной связи между обмотками, последние обычно располагаются на замкнутом ферромагнитном сердечнике. При частоте / < 150 гц сердечник изготовляется из листов электротехнической стали толщиной 0,35—0,50 мм. При более высоких частотах применяется более тонкая листовая сталь. При частоте порядка 100 000 Гц и выше потери на гистерезис и вихревые токи в подобном сердечнике становятся чрезвычайно большими, и в этом случае применяются трансформаторы без ферромагнитного сердечника (так называемые воздушные трансформаторы). Высококачественные трансформаторы весьма малой мощности для радиотехнических, счетно-решающих и других устройств изготовляются также с сердечниками из ферритов, которые представляют собой особый вид магнитодиэлектриков с малыми магнитными потерями. При подключении первичной обмотки трансформатора к сети с синусоидальным напряжением в их обмотке возникает ток, который создает синусоидально изменяющийся магнитный поток, замыкающийся по сердечнику. Поток индуктирует э.д.с. как в первичной, так и во вторичной обмотке. При подключении к вторичной обмотке нагрузки в этой обмотке возникает вторичный ток и на ее зажимах устанавливается некоторое напряжение. Результирующий магнитный поток сердечника создается током обеих обмоток. Электрические соотношения в идеальном трансформаторе. Назовем идеальным такой трансформатор, в котором: - отсутствуют потери энергии (сопротивления обмоток и потери в стали сердечника равны нулю)
- магнитная проницаемость стали сердечника и в листах стали сердечника нет разъемов и стыков
- все линии магнитной индукции проходят целиком по сердечнику и каждая линия сцепляется со всеми витками первичной и вторичной обмоток.
Отметим, что при соблюдении последнего условия электромагнитная связь между первичной и вторичной цепями является полной и коэффициент электромагнитной связи обмоток трансформатора Э. д. с. первичной и вторичной обмоток такого трансформатора при синусоидальных переменных токах соответственно равны Таким образом, в идеальном трансформаторе первичное и вторичное напряжения прямо пропорциональны, а первичный и вторичный токи обратно пропорциональны числам витков соответствующих обмоток. В реальном трансформаторе полученные соотношения несколько нарушаются, однако в трансформаторах с ферромагнитными сердечниками эти отклонения при нагрузках, близких к номинальным, относительно малы.
|
