Трансформаторы.

Трансформаторы – это электромагнитные устройства, имеющие две или более число обмоток, индуктивно связанных и предназначенных для преобразования за счет электромагнитной индукции одной системы переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Трансформаторы в зависимости от назначения делятся на силовые, согласующие и импульсные.

1. Силовые трансформаторы – служат для получения напряжений питающих выпрямителей, моторов и других нагрузок.

Согласующие – передают переменные электрические сигнал несущие полную информацию с целью изменения уровня напряжений (токов) при сохранении мощности и минимальными искажениями сигнала. Они используются как согласующий элемент между источником сигнала и входом усилителя (входные трансформаторы), между двумя усилителями (междукаскадные) или между усилителем и нагрузкой (выходные).

Импульсные предназначены для того, чтобы под влияние токов (напряжений), действующих в первичной обмотке, вырабатывать на выходе короткие импульсы, заданной формы.

Дроссели НЧ – состоят из одной обмотки, этим они отличаются от трансформаторов. Применяются в сглаживающих фильтрах выпрямителей, в дроссельных стабилизаторах напряжения.

Н есмотря на различия функций силовых и НЧ трансформаторов, физические процессы. Протекающие в них одни и те же. При пропускании переменного электрического тока через первичную обмотку (ПО) появляется переменный магнитный поток в магнитопроводе, а т.к. он замкнутый и пронизывает витки вторичной обмотки (ВО), то в них наводится ЭДС (явление самоиндукции). Если концы ВО подключить к нагрузке, то в ней возникает I₂ c U₂

К – коэффициент трансформации

2. Конструктивно трансформаторы состоят из обмоток (двух и более) надетых на сердечник из магнитного материала (магнитопроводов). Трансформатор, у которого часть обмотки принадлежит одновременно двум цепям – первичной и вторичной, называют автотрансформатором.

Он предназначен для плавного изменения вторичного напряжения. Его вес, габариты и КПД выше, чем у обычного трансформатора.

Но есть недостаток - устройство, питающееся от него оказывается соединенным с электросетью, поэтому ни одну из точек схемы нельзя заземлить, т.к. это может привести к повреждению питающего устройства током, проходящим из сети в землю. Или может быть КЗ электросети. В обычных трансформаторах ПО и ВО изолированы. По конструктивному использованию магнитопровода трансформаторы бывают броневыми, стержневыми, тороидальными (кольцевыми).

У броневого трансформатора все обмотки и ПО и ВО размещены на одном каркасе (катушке), который надевают на средний стержень магнитопровода.

При использовании стержневого магнитопровода на двух стержнях размещают две катушки.

В маломощных силовых и НЧ трансформаторах используют броневые сердечники, и т.к. применение одной катушки упрощает конструкцию. Стержневую конструкцию используют обычно для трансформаторов большой и средней мощности.

Наличие двух катушек увеличивает площадь теплоотдачи и улучшает тепловой режим. Преимущество стержневого является слабое внешнее магнитное поле, т.к. поля двух катушек направлены навстречу и компенсируют друг друга.

Тороидальные (кольцевые) почти не создают внешнего магнитного поля, но они применяются редко из-за сложности намотки.