Вопрос 45. Трансформатор с линейными характеристиками. Устройство, принцип действия, баланс мощностей. Потери на вихревые токи и способы их уменьшения.

Трансформатор — статическое устройство, которое служит для преобразования тока, напряжения и сопротивления. Трансформатор не преобразует мощность.

Трансформатор состоит из ферромагнитного сердечника и двух или более обмоток. Обмотка, которая включается в сеть, называется первичной, а в которую включается нагрузка — вторичной.

Работа трансформатора основана на явлении взаимной индукции. Когда по первичной обмотке течёт ток, в сердечнике возникает основной магнитный поток. Этот поток пронизывает обмотки и наводит в первичной обмотке ЭДС самоиндукции и во вторичной — ЭДС взаимоиндукции .

— коэффициент трансформации

Если , , трансформатор понижающий по напряжению.

Если , , трансформатор повышающий по напряжению.

Запишем комплексную мощность первичной и вторичной обмоток:

— уравнение баланса мощностей для трансформатора

Вывод: если трансформатор повышает по напряжению, то он понижает по току.

Небольшая часть магнитного потока замыкается по воздуху. Это потоки рассеивания.

Магнитное поле, пересекающее сердечник наводит в сердечнике ЭДС, которая вызывает в сердечнике токи. Они называются вихревыми. От этих токов сердечник нагревается. Чтобы уменьшить эти токи, надо увеличить электрическое сопротивление сердечника. Для этого:

1. сердечник набирают из отдельных тонких пластин 0,1 – 0,5 мм, изолированных друг от друга лаком;

2. в материал сердечника вводят специальные добавки, которые увеличивают его сопротивление.