Що таке трансформатор? Види трансформаторів. Принцип дії трансформатора

У даній статті ми розглянемо загальні, що таке трансформатор. Види трансформаторів будуть описані, принцип дії і конструкції теж не залишаться без уваги. Варто відзначити, що це вид статичних (нерухомих) машин змінного струму, які використовуються для різних цілей не тільки в побуті, але і в промисловості. Наприклад, для обліку споживаної електроенергії. Але про все по порядку.

Відео: Як працює трансформатор

Що це за пристрій?

Це електрична статична машина, яка використовується для перетворення струму або напруги. Причому можна виділити кілька видів пристроїв в залежності від того, від якої мережі проводиться харчування. Так, трифазні мають три мережеві обмотки, які включаються за схемою «зірка» або «трикутник». У цьому можна провести аналогію з асинхронними електродвигунами. Існують різноманітні види силових трансформаторів, про які буде розказано трохи нижче.

Але в побуті використовуються пристрої, в яких одна мережева обмотка. До того ж є як мінімум одна вторинна, яка служить для живлення пристроїв. Наприклад, в лампової техніки застосовуються силові трансформатори, у яких кілька вторинних обмоток. Виникала необхідність з одного пристрою отримувати кілька значень напруги: 6,3 В, 250 В. Крім того, в побуті можна зустріти трансформатори струму. Вони встановлені в електролічильник і служать для роботи пристрою контролю.

конструкція

Основу трансформатора виділити складно, але якщо спиратися на вагу, то це, без сумніву, сердечник (магнітопровід). Він виготовляється із сталевих листів, які зібрані воєдино і щільно стягнуті між собою. Це дозволяє отримати максимально можливе перетин муздрамтеатру. Але не тільки сталь може застосовуватися, нерідко виготовляються сердечники з феромагнетиків. Це речовина, яка за властивостями дуже схоже з металом, але має дещо іншу структуру. Існують певні види трансформаторів, фото основних конструкцій наведені в статті.

У конструкції присутній мінімум дві обмотки. На одну (первинну) проводиться подача напруги живлення. З другої, третьої, N-ний, знімається знижена напруга з частотою і формою, аналогічною вхідного. Обмотки силових складаються з мідного дроту. Він намотується на каркасі, розташованому навколо муздрамтеатру. При подачі напруги в первинну ланцюг з`являється змінна магнітне поле, яке у вторинній обмотці індукує ЕРС. В результаті цього на виході з`являється деяка різниця потенціалів.

силові трансформатори

До вказаних типів відносяться ті, які перетворять електроенергію в мережі. Це не тільки встановлюється на підстанціях трансформатор. Види трансформаторів силових різноманітні, вони служать не тільки для зниження напруги з 110 кВ, наприклад, до 6 кВ, у випадку з підстанцією. До них можна віднести і пристрої, що використовуються в блоках харчування побутової радіоапаратури. По суті, конструкція у всіх аналогічна, є загальні вузли.

навіть зварювальні трансформатори, види яких різноманітні, мають аналогічну будову. Ось тільки є дрібні нюанси, наприклад, силові машини на підстанціях обладнані системою масляного охолодження, в той час як зварювальні працюють без нього. Зате у останніх є регулювання вихідного струму. Це необхідно для зварювання різних по товщині металів. Ну а пристрої, що використовуються в побуті, і зовсім позбавлені таких регулювань.

автотрансформатори

Автотрансформатор - один з видів, у якого первинна і вторинна обмотки сполучені безпосередньо. Це дозволяє отримати не тільки електричну зв`язок в пристрої, але і електромагнітну. Звичайно є у автотрансформатора три висновки, а це дозволяє отримувати різні значення напруги. Відмітна особливість автотрансформаторів - високий коефіцієнт корисної дії. Але є і один істотний недолік - первинна і вторинна ланцюга електрично не ізольовані один від одного. Використовується здебільшого для регулювання потужності споживача такий трансформатор. Види трансформаторів для інших цілей розглянуті нижче.

вимірювальні

Для використання в електроустановках змінного струму створений спеціальний вид трансформаторів - вимірювальний. Завдяки їм збільшуються межі вимірювальних пристроїв. Крім того, вони дозволяють без електричного з`єднання з силовим проводом провести завмер протікає по ньому струму. Іншими словами, без гальванічного зв`язку є можливість контролю викликаного струму в ланцюзі. Але можна виділити два типи вимірювальних пристроїв - трансформатори напруги і струму. Існують різні види трансформаторів струму, їх відмінність в габаритах і області застосування.

Трансформатори струму дозволяють здійснити перетворення. При цьому великий струм, що протікає в ланцюзі, знижується до безпечного значення. Причому він на виході безпечний для систем управління або вимірювання, пристроїв сигналізації та захисту. Первинна обмотка - це відрізок провідника, навколо нього проведена намотування вторинної. З останньої знімається струм в 1 або 5 Ампер. А ось трансформатори напруги призначені для іншої мети. Вони виробляють зниження напруги для вимірювання характеристик. З їх допомогою здійснюється гальванічна розв`язка захисних пристроїв від ланцюга з високою напругою.

імпульсні

Відео: Трансформатори. Основні визначення і принцип ..

Цей тип пристроїв використовується для вузькоспеціалізованих цілей. Він необхідний для перетворення серії імпульсних сигналів. Причому тривалість одного імпульсу може досягати декількох десятків мікросекунд. Причому є одна невелика особливість - змінюється тільки амплітуда сигналу, але не його форма. Між іншим, є певні види захистів трансформаторів, імпульсні також забезпечуються схемами, що запобігають перевищення напруги або струму.

Як правило, імпульсні пристрої застосовуються в ланцюгах, в яких протікає сигнал прямокутної форми. Найчастіше такий вид пристроїв використовується в телевізійній техніці. Вони перетворять малі по тривалості імпульси відеосигналу з дуже великою шпаруватістю. Причому на виході ви отримуєте сигнал в первозданному вигляді, але зі збільшеною амплітудою.

висновок

Тепер ви знаєте, що таке трансформатор. Види трансформаторів ми розглянули і побачили, що всі вони мають невеликими відмінностями, незважаючи на те, що конструкція багато в чому схожа. Зверніть увагу, що при роботі з будь-якими електричними пристроями необхідно дотримуватися техніки безпеки. Крім того, для обслуговування електромереж змінного струму необхідно мати відповідну групу допуску.