4. Трансформаторы

4.1. Общие сведения о трансформаторах

Трансформатор - статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток той же частоты, но другого напряжения. Условно - графическое обозначение однофазного трансформатора (рис.4.1)

Рис. 4.1

Классификация трансформаторов:
1. по назначению – силовые, специальные (импульсные, сварочные, измерительные, разделительные, автотрансформаторы);
2. по виду охлаждения – воздушные, масляные;
3. по числу трансформируемых фаз – однофазные, трехфазные;
4. по числу обмоток на одну фазу – однообмоточные, двухобмоточные, многообмоточные;
5. по форме магнитопровода (сердечника) (рис. 4.2) – стержневые (а), броневые (б), бронестержневые (в), тороидальные (г), пластинчатые, ленточные.

а) б) в) г)
Рис. 4.2

Специальные виды трансформаторов (рис.4.3):

1) кабельные 2) шпулечные 3) обращенный тор
Рис. 4.3

Источники информации:
1. А.С.Касаткин § 6.1
2. А.Я.Шихин § 66
3. Л.В.Усс § 7.1
4. В.Е.Китаев § 56

4.2. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора

4.2.1. Устройство однофазного трансформатора

Однофазный трансформатор состоит из двух обмоток и магнитопровода (сердечника). Обмотки трансформатора выполняют из медных или алюминиевых обмоточных проводов круглого или прямоугольного сечения. Обмотка, подключаемая к источнику питания, называется первичной, а к нагрузке - вторичной. Назначение обмоток - создание электромагнитных полей. У трансформатора различают обмотку высшего напряжения ВН (рассчитана на высокое напряжение) и обмотку низшего напряжения НН (рассчитана на низкое напряжение). Обмотка высшего напряжения имеет большее количество витков, выполняется из более тонкого провода, у нее большее сопротивление, в ней протекает меньший ток. Обмотка низшего напряжения имеет меньшее количество витков, выполняется из более толстого провода, у нее меньшее сопротивление, в ней протекает больший ток. По взаимному расположению обмотки разделяют на концентрические и чередующиеся. Концентрические обмотки выполняют в виде цилиндров (рис. 4.4); ближе к стержню располагают обмотку низшего напряжения (НН), а наружу – обмотку высшего напряжения(ВН).

Рис. 4.4                 Рис. 4.5

Концентрические обмотки бывают:
1. цилиндрические
2. винтовые
3. непрерывные

Чередующиеся (дисковые) обмотки (рис.4.5) выполняются в виде отдельных секций (дисков). Обмотки НН и ВН чередуются. Применяются редко для трансформаторов специального назначения.

Магнитопровод (сердечник) имеет шихтованную конструкцию, состоит из тонких (толщиной 0,3 – 0,5 мм) стальных пластин, покрытых с двух сторон изолирующей пленкой. Назначение магнитопровода:
- усиливать магнитную связь между обмотками;
- для установки крепления обмоток, отводов, переключателей.