Назначение и области применения трансформаторов. Устройство и принцип действия однофазных трансформаторов
С целью экономичной передачи электроэнергии на дальние расстояния и распределения ее между разнообразными потребителями появляется необходимость в ее трансформации. Последнее осуществляется с помощью повышающих и понижающих трансформаторов.
Трансформатор – статический электромагнитный аппарат, его действие основано на явлении взаимной индукции, он предназначен для преобразования электрической энергии переменного тока с параметрами U1, I1 в энергию переменного тока с параметрами U2, I2 той же частоты.
Трансформаторы широко используются во всякого рода измерительных устройствах, радиоприемниках, телевизорах, осциллографах, для местного освещения, в сварочных и электротермических установках, при измерении тока, напряжения и мощности в электрических цепях с большим напряжением или с большими токами.
Трансформатор (рис.1) состоит из ферромагнитного магнитопровода 1, собранного из отдельных листов электротехнической стали, на котором расположены две (w1, w2) обмотки, выполненные из медного или алюминиевого провода. Обмотку, подключенную к источнику питания, принято называть первичной, а обмотку, к которой подключаются приемники, - вторичной. Если первичную обмотку трансформатора с числом витков w1 включить в сеть переменного тока,
Рис.1
то напряжение сети U1 вызовет в ней ток I1 и МДС I1w1 создаст переменный магнитный поток Ф. Переменный магнитный поток Ф создаст в обмотке w1 ЭДС Е1, а в обмотке w2 ЭДС Е2. Когда есть нагрузка, электрическая цепь вторичной обмотки оказывается замкнутой и ЭДС Е2 вызовет в ней ток I2. Таким образом, электрическая энергия первичной цепи с параметрами U1, I1 и частотой f будет преобразована в энергию переменного тока вторичной цепи с параметрами U2, I2 и f.
Коэффициент трансформации трансформатора:
e1 | = | E1 | = | w1 | = n. |
e2 | E2 | w2 |
Отношение значений ЭДС Е1 и Е2 равно отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток.
w1 | ≈ | U1 | = n, |
w2 | U2 |
Т.к. U1 ≈ Е1, U2 ≈ Е2, то откуда следует, что U2 = U1 w2 / w1 = U1/n1. Тогда I2 = I1n.
Дата добавления: 2014-12-27; просмотров: 1483;