|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Трансформатор электрический | Трансформатор электрический (далее Т), статическое (не имеющее подвижных частей) устройство для преобразования переменного напряжения по величине. В основе действия Т лежит явление индукции электромагнитной. Т состоит из одной первичной обмотки (ПО), одной или нескольких вторичных обмоток (ВО) и ферромагнитного сердечника (магнитопровода), обычно замкнутой формы (см. рис.). Все обмотки расположены на и индуктивно связаны между собой (см. Индуктивность взаимная). Иногда вторичной обмоткой служит часть ПО (или наоборот); такие Т называются автотрансформаторами. Концы ПО (вход трансформатора) подключают к источнику переменного напряжения, а концы ВО (его выход) — к потребителям. Переменный ток в ПО приводит к появлению в переменного магнитного потока. В реальных Т часть потока замыкается вне образуя так называемые потоки рассеяния; однако в высококачественные Т потоки рассеяния малы по сравнению с основным потоком (потоком в
Основной поток Ф0 создает в ПО и ВО эдс e1 и e2: e1= — w1 dФ0/dt и e1= — w1dФ0/ dt, где w1 и w2 — числа витков в соответствующих обмотках. Отношение e1/e2 = w1/w2 = k называют коэффициентом трансформации. Напряжения, токи и эдс в обмотках (без учета эдс, наводимых потоками рассеяния) связаны соотношениями:
u1 + e1 = ir1
и
u2 + i2r2 = e2,
где r1 и r2, u1 и u2, i1 и i2 — активные сопротивления обмоток, напряжения и токи в них. Если напряжение u1, приложенное к ПО, синусоидальное, то поток Ф0 и эдс e1 и e2 будут также синусоидальными, поэтому при анализе работы Т удобно рассматривать действующие значения эдс E1 и E2, напряжений 1 и 2 и токов 1 и 2. В случае режима холостого хода (ВО разомкнута), пренебрегая активным сопротивлением в ПО и учитывая, что 2 = 0, имеем 1 + E1 = 0 и 2 = E2, то есть (без учета знака)
Основной поток в режиме холостого хода создается относительно малым намагничивающим током (током холостого хода 0) в ПО. Если Т нагружен (ВО подключена к нагрузке и по ней протекает ток), магнитодвижущая сила ВО (произведение 2w2) компенсируется соответствующим увеличением силы ПО (1w1—0w1) и величина основного потока остается практически такой же, как и в режиме холостого хода (то есть сохраняется условие 1 + E1 = 0). Отсюда, пренебрегая током холостого хода, имеем: 1w1  2w2.
Т был впервые использован в 1876 П. Н. Яблочковым в цепях электрического освещения. В 1890 М. О. Доливо-Добровольский разработал трехфазный Т Дальнейшее развитие Т заключалось в совершенствовании их конструкции, увеличении мощности и кпд, улучшении изоляции обмоток. В настоящее время (середина 70-х гг. 20 в.) существует множество типов Т, получивших распространение в различных областях техники.
Основной вид Т — силовые трансформаторы, среди которых наиболее представительную группу составляют двухобмоточные силовые Т, устанавливаемые на линиях электропередачи (ЛЭП). Такие Т повышают напряжение тока, вырабатываемого генераторами электростанций, с 10—15 кв до 220—750 кв, что позволяет передавать электроэнергию по воздушным ЛЭП на несколько тыс. км. В местах потребления электроэнергии при помощи силовых Т высокое напряжение преобразуют в низкое (220 в, 380 в и др.). Многократное преобразование электроэнергии требует большого количества силовых Т, поэтому их суммарная мощность в энергосистеме в несколько раз превышает мощность источников и потребителей энергии. Мощные силовые Т имеют кпд 98—99%. Их обмотки изготовляют, как правило, из меди, — из листов холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,5—0,35 мм, имеющей высокую проницаемость и малые потери на гистерезис и вихревые токи. и обмотки силового Т обычно помещают в бак, заполненный минеральным маслом, которое используется для изоляции и охлаждения обмоток. Такие Т (масляные) обычно устанавливают на открытом воздухе, что требует улучшенной изоляции выводов и герметичности бака. Т без масляного охлаждения называются сухими. Для лучшего отвода тепла Т снабжают трубчатым радиатором, омываемым воздухом (в ряде случаев — водой). В грозоупорных трансформаторах применяют обмотки, конструкция которых устраняет появление опасных напряжений на изоляции. Иногда два или более Т включают последовательно (см. Каскадный трансформатор). В ряде случаев используют трансформаторы с регулированием под нагрузкой. Среди сухих силовых Т обширный класс составляют трансформаторы малой мощности с большим числом вторичных обмоток (многообмоточные); их часто применяют в радиотехнических устройствах и системах автоматики.
Помимо силовых, существуют Т различных типов, предназначенные для измерения больших напряжений и токов (см. Измерительный трансформатор, Трансформатор напряжения, Трансформатор тока), снижения уровня помех проводной связи (см. Отсасывающий трансформатор), преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное (см. Пик-трансформатор), преобразования импульсов тока и напряжения (см. Импульсный трансформатор), выделения переменной составляющей тока, разделения электрических цепей на гальванически не связанные между собой части, их согласования и т.д. Радиочастотные Т служат для преобразования напряжения ВЧ; их изготовляют с из либо без в радиопередатчиках мощность таких Т достигает нескольких сотен квт.
Лит.: Петров Г. Н., Электрические машины, 3 изд., ч. 1, М., 1974; Вольдек А. И., Электрические машины, Л., 1974.
В. С. Хвостов.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
