Трансформація опорів

Як вже було сказано, величина струму в первинній обмотці трансформатора залежить від опору нагрузки, підключеної до вторинної обмотки. Якщо опір нагрузкизменшити, то струмзбільшиться, а якщо опірзбільшити, - струмзменшиться. Виникає таке явище, якщо б при зміні опору нагрузки змінився б опір первинної обмотки. На основі цього говорять, що опір нагрузки передається або трансформується з вторинної обмотки в коло первинної обмотки. Отриманий при цьому в колі первинної обмотки опір називається приведеним опором первинної обмотки і позначується.

Величина приведеного опору залежить від опру нагрузкита від коефіцієнта трансформації. Приведений опір первинної обмотки дорівнює опору нагрузки, яке ділиться на квадрат коефіцієнта трансформації

.

Таким чином, трансформатор дозволяє змінювати не тільки напругу або струму, але і опір.

Склад трансформатора.

По конструкції сердечників трансформатори розділяються на П-подібні та Ш-подібні (рис.5). якщо сердечник має П-подібну форму, то кожна обмотка ділиться на дві частини і одна половина кожної обмотки поміщається на одному стержні сердечника, а інша – на другом. Такі трансформатори називаються стержневими (рис.5,а). На Ш-подібном сердечнику всі обмотки поміщаються на центральному стержні. Такі трансформатори називаються броньовими (рис.5,б).

Розміри сердечника залежать від потужності, на яку розрахований. Чім більше потужність трансформатора, тим більше повинен бути об’єм сердечника.

В сердечнику трансформатора, як і в сердечнику електричних машин, можуть виникати вихрові струми.

Для зменшення втрат на вихрові струми сердечники трансформаторів набираються з тонких сталевих пластин, ізольованих одна від одної листами тонкого паперу або лаковим покриттям. При такій конструкції сердечника вихрові струми можуть протікати тільки в межах однієї пластини і їх величина сильно зменшиться, внаслідок чого зменшаться і втрати енергії.

Рис.5. Склад трансформаторів:

а – стержневий трансформатор; б – броньовий трансформатор

Обмотки трансформаторів намотуються мідною ізольованою проволокою. Переріз проволоки вибирається в залежності від струму, що тече по обмотці: чим більше струм в обмотці, тим більше повинен бути переріз проволоки. Так як в трансформаторі при підвищенні напруги в стільки же раз зменшиться струм, то підвищуючі обмотки трансформатора завжди намотуються із більш тонкої проволоки, а понижуючі – із більш товстої. Обмотки ретельно ізолюються одна від одної. Кожна обмотка намотується в декілька шарів. Окремі шари часто також ізолюють один від одного тонкими паперовими прокладками. Для захисту від проникнення до обмоток трансформатора вологи та покращення ізоляції високовольтні трансформатори заливається спеціальною смолою (бітумом) або опускаються в бак, заповнений трансформаторним маслом. Масло, крім того, полегшує охолодження трансформатора.

Первинні: 220, 127, 110 в.

Автотрансформатор

Автотрансформатором називають трансформатор, який має всього одну обмотку, частина яких являється загальною і для первинного і для вторинного кіл.

Рис.6. Схематичне зображення автотрансформаторів:

а – підсилюючий автотрансформатор; б – понижуючий автотрансформатор

Підсилюючий автотрансформатор можна отримати, якщо джерело підключити до частини витків обмотки, а нагрузку – до всієї обмотки. Принцип дії автотрансформатора не відрізняється від принципу дії трансформатора.

В автотрансформаторі витрачається менше енергії на нагрів обмотки, ніж в трансформаторі з роздільними первинною та вторинною обмотками. Він має меншу вагу та менші розміри. Його переваги особливо сильно відображаються, якщо вторинна напруга близька до первинної. Тому, якщо потрібно змінити напругу в невеликих межах, майже завжди застосовуються автотрансформатори. Недолік автотрансформатора в тому, що його вторинне коло не ізольована електрично від первинної, як в звичайному трансформаторі. Якщо використовувати автотрансформатор для значної пониження напруги, то не виключена можливість враження високою напругою на стороні низької напруги.

Рис.7. схема регулювання напруги за допомогою автотрансформатора:

а – плавне регулювання; б – ступінчате регулювання