1. Робочий процес трансформатора, принцип дії.

Трансформатори широко застосовуються в системах передачі розприділення електричної енергії.

Трансформатором – називають статичний електромагнітний пристрій, який має дві (або більше) індуктивно звязані обвитки призначені для перетворення електроманітної індукції однієї (первинної) системи змінного струму в іншу (вторинну) систему змінного струму.

Найпростіший силовий трансформатор складається з магнітопроводу (сердечника) виконаного з феромагнітного матеріалу (зазвичай листова електротехнічна сталь), і двох обвиток розташованих на стержнях магнітопроводу Рис. 1 а). Одна з обмоток, яку називають первинною приєднана до джерела змінного струму Г (генератора) на напругу U1. До другої обмотки так званої вторинної, підєднаний споживач Zн. Первинна і вторинна обвитки Т. не мають електричного звязку між собою. Принцип дії Т. оснований на явищі електромагнітної індукції. При підключенні первинної об. до джерела змінного струму в витках цієї об. протікає змінний струм і1 який створює в магнітопроводі змінний магнітний потік Ф. Замикаючись в магнітопроводі цей потік зчіплюється з з обома обвитками та індукує в них ЕРС. В первинній обвитці ЕРС самоіндукції е1 = - w1 (dФ/dt). В вторинній обвитці ЕРС взаємоіндукції е2 = - w2 (dФ/dt). Де w1,w2 – число витків в первинній і вторинній обвитках Т. При підключення навантаження Zн до виводів вторинної обвитки трансформатора під дією ЕРС е2 в колі цієї обвитки створиться струм і2, а на виводах вторинної об. встановиться напруга U2. ЕРС е1 і е2, які наводяться в обвитках трансформатора, відрізняється одна від одної лише за рахунок різної кількості числа витків.

2. Класифікація, будова, конструктивне виконання транформаторів.

Класифікують трансформатори по деяким ознакам: По призначенню: силові загального призначення, силові спец. призначення, імпульсні, для перетворення частоти. По виду охолодження: з повітряним (сухі трансформатори) охолодженням і масляним охолодженням (масляні трансформатори). По числу трансформуючих фаз : 1-фазні, 3-фазні. По формі магнітопроводу: стержневі, броневі, бронестержневі, тороїдальні. По числу обвиток на фазу: двохобмоточні, багатообмоточні. Будова: транформатор складається з таких конструктивних елементів: магнітопроводу, обиток, вводів, баку і ін. Магнітопровід з насадженими на його стержні обвитки складають активну частину Т., інші елементи Т. називають неактивними.

3. Сталь для магнітопроводів трансформаторів, конструкція магнітопроводів.

Магнітопровід: в Т. виконує дві ф-ї: 1. Він складає магнітне коло по якому замикається основний магнітний потік, 2. Він являється основою для встановлення і кріплення обвиток, відводів, перемикачів. Магнітопровід має шихтовану конструкцію тобто він склад. з тонких (зазвичай товщиною 0,5 мм) стальних пластин покритих зобох сторін ізоляційною плівкою (лаком). Така конструкція дає змогу зменшити вихреві струми, а також зменшити величину втрат ел. ен. в Т.

Конструкція магнітопроводів: силові Т. виконуються з магнітопроводами 3 типів: стержневого, броневого, бронестержневого.

В магнітопроводі стержневого типу вертикальні стержні 1, на яких розташовані обвитки 2, знизу і зверху замкнуті ярмами 3. Пр кожній з фаз проходять магнітні потоки Фа, Фв, Фс.

В магнітопровді броневого типу представляю собою розгалужену конструкцію з стержнем і ярмами, частково прикриваючими обвитки. Магнітний потік в стержні магнітопроводу броневого типу в два рази більший ніж у ярмах, кожне з яких має поперечній переріз, в два рази менший ніж стержні. Застосовують в Т. малої потужності.

В магнітопроводі бронестержневої конструкції хоча і потребує підвищеного розходу електротехнічної сталі, але позволяють зменшити висоту магнітопроводу. По способу зєднання стержнів з ярмами розрізняють стиковану і шихтовану конструкцію стержневого магнітопроводу.