6. Трансформаторы и дроссели.

Трансофматором называют электромагнитное устройство для преобразованияосновных параметров электрической энергии в цепях переменного тока. Дросселибывают высокочастотные и низкочастотные . Дросселем называют устройство,которое служит для уменьшения пульсации, получающейся после выпрямленияпеременного тока и применяется в качестве фильтров и выпрямителей.ВЧ/дроссели - это устройства предназначенное для того, чтобы уменьшить токвысокой частоты, проходящий в какую либо цепь, сохранив возможность прохождениятока низкой частоты или постоянного тока.6.1 Классификация трансформаторов.

Трансформаторы классифицируются по его мощности, силе тока, рабочей частоте,

напряжению, режиму работы, предназначению и расположению в схеме.

По напряжению трансформаторы делятся на низко и высоковольтные. Рабочее

напряжение, характеризует величину, на которую должна рассчитана изоляция какой

либо одной, нескольких или всех обмоток трансформатора. К высоковольтным

относятся трансформаторы у которых рабочее напряжение в любой обмотке не

превышает 1000 - 1500В.

Такие трансформаторы делят на 2 типа:

1) имеет высокое номинальное напряжение.(свыше 1500В) и надежнуюизоляцию между отдельными обмотками трансформатора или междукаждой обмоткой и корпусом, а так же надежную слоевую изоляцию ввысоковольтных обмотках.

2) Имеет невысокое рабочее напряжение в обмотках, но в силу схемныхособенностей высокие напряжения существуют между обмотками илимежду какой то обмоткой или корпусом. В этом случае трансф. считаетсявысоковольтным т.к требуется выполнение высоковольтной изоляциимежду обмоткой и корпусом. Однако в этом случае применяетсянизковольтная.

6.2 Область применения трансформаторов.

Силовые трансформаторы служат для получения напряжений питающихвыпрямители моторы и других нагрузок (около 70% всех приборов)

Низкочастотные трансформаторы применяются в качестве согласующегоэлемента между источником сигнала и входом усилителя, между двумя усилителямиили между усилителем и нагрузкой.

Особую группу составляют импульсные трансформаторы, которыеиспользуются для трансформации или формирования импульсов малой длительности.Они применяются в импульсной технике, гидролокации, в схемах ультразвуковыхприборов и установок. В импульсном режиме их мощность достигает большихзначений. Дроссели применяют в фильтрах питания (сглаживающие дроссели) вфильтрах выпрямителей, в высокочастотных фильтрах, в различных избирательныхцепях, в различных стабилизаторах и регуляторах.

6.3 Элементы конструкций трансформаторов и дросселей.Несмотря на различия функций силовых трансформаторов и низкочастотных,основные физические процессы происходящие в них одни и те же. Поэтомутрансформаторы разного схемного назначения имеют однотипную конструкцию :любой трансформатор состоит из сердечника изготовленного из магнитногоматериала, на котором размещена катушка с обмотками , а так же элементов,служащих для скрепления частей сердечника и закрепления трансформатора.6.3.1 Магнитопроводы.

Для трансформаторов и дросселей применяют три шипа магнитопроводов:стержневой, броневой т кольцевой.

При использовании броневого магнитопровода все обмотки трансф. размещают наодной катушке, которую надевают на средний стержень магнитопровода.

При использовании стержневого на 2 его стержнях расположены 2 катушки.

В маломощных силовых и низкочастотных трансф. используется броневойсердечник, т.к применение одной катушки упрощает конструкцию и позволяетполучить максимальный коофициент усиления , заполнена она медью.

Стержневую конструкцию используют для трансф. средней и большоймощности : наличие двух катушек увеличивает теплопередачи и улучшает тепловойрежим обмоток.

Преимуществом стержневой системы конструкции является слабое внешнеемагнитное поле, т.к поля от этих катушек направлены навстречу друг - другу.Наименьшее внешнее поле получается при использовании в трансф. кольцевыхмагнитопроводов. Но они используются редко т.к низка производительность приполомке магнитопровода.

По конструкции броневые и стержневые магнитопроводы подразделяются насобранные из пленочных пластин и пленочные.

Ленточный магнитопровод можно получить наливкой и обмоткой полосытрансформаторной системы. После разрезки получают С -образные сердечники.

Для получения мин. намагниченного зазора в магнитопроводе торцысердечников после установки в катушку заливают пастой содержащийферромагнитный материал. Если зазор необходим то в месте слепка двух сердечниковустанавливают накладки из бумаги или картона необходимой толщины. Ленточнаяконструкция сердечников позволяет механизировать процесс изготовления.

При использовании некоммутируемых сталей применение ленточныхсердечников позволяет сохранить размеры и массу трансформаторов. Это происходитпотому, что в магнитных силовых линий проходит перпендикулярно по направлениюпотока. При этом можно иметь достаточно большие размеры. В ленточныхсердечниках линии расположения поля находятся по всей длине магнитопровода.

К основным параметрам сердечника относятся : средняя длинна магнитнойсиловой линии 1с, активная площадь поперечного сечения магнитопровода Sc,площадь окна So, и вес магнитопровода Gc.

Площадь поперечного сечения

Sc = kc * 2ab где kc - коофициент заполнения , учитывающий, что частьплощади поперечного сечения магнитопровода занял оксид металла и другиенамагниченные материалы.

Кс - зависит от толщины материала и лежит в пределах 0.85 <kc< 0.95

Трансформаторы.

ГОСТ 17596 - 72 - трансформаторы согласования, низкочастотные мощностью до 25

Вт.

Основные параметры:

Термины и определения.

Номинальная мощность - расчетная суммарная мощность вторичных обмотокпри номинальных напряжениях и сопротивлениях нагрузки в режиме согласования.

Номинальное сопротивление нагрузки - сопротивление на которое рассчитантрансформатор.

Коофициент трансформации отношение числа витков вторичной обмотки кчислу витков первичной или напряжение на вторичной обмотке к напряжению напервичной обмотке. В режиме холостого хода будет учтено падение напряжения натрансформаторе.