43. Принцип дії однофазного трансформатора. Коефіцієнт трансформації трансформатора.

2. Принцип дії трансформатора наступний: до первинної обмотки підводиться змінна напруга u₁, в результаті чого в обмотці протікає змінний струм i₁. Цей струм створює змінний магнітний потік Ф, який замикається по магнітопроводу та пронизує витки первинної і вторинної обмоток. В результаті в цих обмотках наводяться змінні е.р.с. е₁ і е₂:

; , (8.1)

де w₁ – кількість витків первинної обмотки;w₂ – кількість витків вторинної обмотки.

При підключенні навантаження у вторинній обмотці буде протікати змінний струм i₂ , а на її затисках встановлюється змінна напруга u₂.

З виразів (8.1) випливає, що в будь-який момент часу відношення е.р.с., які наводяться в обмотках, дорівнює відношенню кількостей витків цих обмоток:

, (8.2)

де k_т – коефіцієнт трансформації трансформатора.

Вираз (8.2) справедливий не тільки для миттєвих значень, але і для амплітудних та діючих значень. Тому коефіцієнт трансформації трансформатора можна визначити приблизно дослідним шляхом: підключити до затисків обмоток трансформатора вольтметри та розділити показання вольтметра в первинній обмотці на показання вольтметра у вторинній обмотці.

44.Рівняння трансформаторних е.Р.С.

45. Саморегулювання трансформатора.

46.Зварювальний трансформатор.

Зварювальний трансформатор призначений для електродугового зварювання і являє собою понижуючий трансформатор, який перетворює електроенергію змінного струму напругою 220 В або 380 В у електроенергію змінного струму напругою від 65 В до 70 В, яка необхідна для стійкого горіння електричної дуги. Зварювальний трансформатор працює в режимі, близькому до короткого замикання, тому що опір електричної дуги незначний. Тому у вторинне коло трансформатора послідовно включають індукційний регулятор струму (дросель), який має великий індуктивний опір. Він складається з розсувного магнітопроводу та обмотки, яка може розміщуватися на одному або на двох стрижнях (у цьому випадку частини обмотки з'єднують послідовно). Регулювання опору здійснюється зміною повітряного зазору між рухливою і нерухомою частинами магнітопроводу (рис.8.8).

Якщо на затиски первинного кола подана змінна напруга u₁, а електрод не торкається деталі, то трансформатор працює в режимі холостого ходу (тобто на затисках вторинного кола напруга дорівнює 65 В – 70 В). При замиканні вторинного кола (шляхом дотику електрода до деталі) відбувається запалювання електричної дуги і трансформатор починає працювати в режимі навантаження. Сутність зварювання полягає в тому, що металевий електрод під дією електричної дуги плавиться та утворює зварений шов. Для безпечного обслуговування трансформатора його вторинне коло заземлюється.

Залежність напруги на затисках вторинного кола від сили струму в ній називають зовнішньою характеристикою трансформатора. Сімейство зовнішніх характеристик зварювального трансформатора при зміні індуктивного опору дроселя показані на рис.8.9. Якщо в силового трансформатора зміна напруги на затисках вторинного кола незначна при зміні сили струму в колі (складає 5 – 10 %), то у зварювального трансформатора зовнішня характеристика носить крутопадаючий характер (тобто напруга на затисках вторинного кола різко змінюється при зміні сили струму в колі).

Кожному значенню повітряного зазору в магнітопроводі індукційного регулятора струму відповідає певна зовнішня характеристика. Мінімальному зазору відповідає найменший струм (крива 1), а максимальному зазору – найбільший струм (крива 2). На перетинанні зовнішніх характеристик зварювального трансформатора з напругою електричної дуги (U_д) знаходяться точки горіння дуги (b₁, b₂). Привод рухливої частини магнітопроводу дроселя має покажчик, який дозволяє встановити силу зварювального струму.