Тема 1.7 Трансформаторы

Студент должен:

знать: типы трансформаторов и их применение.

уметь: определять потери мощности и коэффициент полезного действия трансформатора, определять коэффициент трансформации трансформатора и других параметров трансформатора.

Назначение, принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Режимы работы трансформатора. Номинальные параметры трансформатора: мощность, напряжение и токи обмоток. Потери энергии и коэффициент полезного действия трансформатора. Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, многообмоточные, измерительные, автотрансформаторы [1, С.182-199].

Методические указания

Трансформатор - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока без изменения частоты системы переменного тока.

Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока и гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток, охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод из ферромагнитного магнито-мягкого материала.

На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, электродвижущую силу индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90 градусов в обратную сторону по отношению к магнитному потоку. В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.

Вопросы для самоконтроля

1 Объясните принцип работы трансформатора.

2 Описать устройство трансформатора.

3 Для чего нужны трансформаторы?

4 Что называется коэффициентом трансформации трансформатора и как его определить?

5 Как делятся трансформаторы в зависимости от конструкции магнитопровода (сердечника), от способа охлаждения?

6 Как соединяются обмотки трехфазных трансформаторов?

7 Почему при увеличении нагрузки трансформатора увеличивается ток первичной обмотки?

8 Как устроены, работают и для чего служат автотрансформаторы?