Трансформатор электронный

ТРАНСФОРМАТОР Электронный ТРАНСФОРМАТОР Электронный, не имеющее подвижных частей электрическое устройство, служащее для передачи средством магнитного поля электронной энергии из одной цепи переменного тока в другую без конфигурации частоты. Трансформатор может увеличивать его напряжение (повышающий трансформатор), понижать (к примеру, измерительный трансформатор) либо передавать энергию при том же напряжении, при каком он ее получил (разделительный трансформатор). Трансформаторы владеют высочайшим КПД: от 97% при маленьких мощностях до выше 99% при огромных. Они имеют довольно крепкую конструкцию и относительно низкую цена на единицу передаваемой мощности.

Трансформатор состоит из магнитопровода, представляющего из себя набор пластинок, которые обычно делаются из кремнистой стали (рис. 1). На магнитопроводе размещаются две обмотки — первичная P и вторичная S. Для простоты обмотки показаны на различных стержнях магнитопровода. По сути при таком расположении обмоток переменный магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой в магнитопроводе, недостаточно отлично употребляется для наведения ЭДС во вторичной обмотке. Не считая того, таковой трансформатор плохо поддавался бы регулированию. На практике первичные и вторичные обмотки располагают близко друг к другу (рис. 2).

Трансформатор электронныйТрансформатор электронный

На рис. 1 генератор переменного тока A подает ток I0 напряжения E1 на первичную обмотку P. В рассматриваемый момент ток в верхнем проводнике имеет положительное направление и увеличивается, так что первичная обмотка делает в магнитопроводе магнитный поток F по часовой стрелке. Этот поток, пронизывающий обе обмотки, именуется потоком взаимоиндукции; его изменение индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) как в первичной, так и во вторичной обмотке. ЭДС, индуцированная в первичной обмотке, ориентирована против тока питания в ней и соответствует противо-ЭДС электродвигателя. ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, соответствует ЭДС электрогенератора и может быть подана на нагрузку.

Величина индуцированной в обмотке трансформатора ЭДС дается формулой E = 4,44 Fm fN 10-8 В, где Fm — наибольшее секундное значение магнитного потока F в максвеллах, f — частота в герцах и N — число витков. Так как поток Fm является общим для обеих обмоток, индуцированная в каждой из их ЭДС пропорциональна числу витков в соответственной обмотке:

E2 /E1 = N2 /N1.

В обыкновенном трансформаторе напряжения на зажимах отличаются от индуцированных ЭДС только на несколько процентов, так что для большинства практических целей обозначенные напряжения практически пропорциональны подходящим числам витков, V2 /V1 = N2 /N1.

Ток I0 в отсутствие нагрузки (ток холостого хода) делает магнитный поток F и совместно с приложенным напряжением является источником утрат в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи. В режиме холостого хода утраты I02R в меди первичной обмотки ничтожны. Ток холостого хода I0 составляет обычно от 1 до 2% номинального тока трансформатора, хотя в низкочастотных (25 Гц) трансформаторах он может достигать величины 5 либо 6%.

Если на рис. 1 тумблер X вторичной цепи замкнут, в ней течет ток. Согласно правилу Ленца, направление тока во вторичной обмотке таково, что он противодействует сгустку F. Когда этот поток миниатюризируется, противо-ЭДС E1 первичной обмотки тоже миниатюризируется и ток в ней становится больше, обеспечивая передачу мощности, которая снимается потом со вторичной обмотки. Противо-ЭДС E1 отличается от приложенного напряжения V1 всего на 1-2%. Напряжение V1 повсевременно. Если E1 постоянна, то поток взаимоиндукции F также постоянен, и, как следует, постоянна магнитодвижущая сила (число ампер-витков), действующая на магнитопровод. Таким макаром, повышение МДС вторичной обмотки при приложении нагрузки должно уравновешиваться обратной величиной МДС первичной обмотки. Ток холостого хода мал по сопоставлению с токами нагрузки и обычно существенно отличается от их по фазе. Пренебрегая им, имеем

N2 I2 = N1 I1 и I2 /I1 = N1 /N2.

Таким макаром, в трансформаторе токи фактически назад пропорциональны количеству витков в соответственных обмотках.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *