38. Устройство и работа трансформатора.

Трансформатор-это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной системы переменного тока в др. систему переменного тока(без изменений частоты). Трансформатор состоит из магн.системы и обмоток.

Магнитная системы(магнитопровод) трансформатора: комплект пластин ферромагнитного материала(из электротехн. стали), собранных в опред.геом.форме. Эта система служит для сосредоточения в магнитопроводе магн.поля.

Обмотка трансформатора состоит из опред. кол-ва витков медного или алюминиевого изолированных проводов, намотанных в форме катушки. В трансформаторе может быть 2 или несколько обмоток.

В трёхфазном трансформаторе под обмотками подразумевают совокупность 3х фаз,соеденённых звездой или треуголником. Когда одну из обмоток(её называют первичной) подключают к источнику перемен.тока,тогда в этой обмотке возникает ЭДС самоиндукции E1,а в др.(вторичной) ЭДС индукции E2.

E1/E2=U1/U2=ω1/ω2; ω1-число витков на первичной обмотке.ω2-число витков на вторичной обмотке.E1/E2=для данного трансформатора величина постоянная,коэф-т трансформации.U1>U2-трансформатор понижающий.U2>U1-повышающий.

Один и тот же трансформатор можно использовать как для повышения так и для понижения напряжения.

Часть эл.энергии бесполезно расходуется на нагрев трансформатора(его обмоток и магнитопровода).

В следствие того, что чать энергии в трансформаторе теряется, мощность тока во вторичной обмотке меньше мощности тока в первичной обмотке.

η= P2/P1=P2/P2+Pм+Pст.*100%(КПД) обычно=99-99,5%

Pм-потери в меди.

Pст- потери в стали.

Различают 2 режима работы трансформатора: холостой ход и работа под нагрузкой.

Холостой ход: 1я обмотка находится под номинальным напряжением, и 2я разомкнута, т.е. сила тока в ней и мощность=0. Сила тока в первичной обмотке при холостом ходе в десятки раз меньше номинальной. Поэтому очень малы и потери энергии в меди. Т.к. напряжение на 1й обмотке номинальное, то при холостом ходе потери в стали такие же, как и при номинальном режиме работы трансформатора под нагрузкой

39. Электростанции вырабатывают переменный ток. Однако 25-30% электрической энергии используется в устройствах, работающих на постоянном токе. Для преобразования переменного тока в постоянный ток применяют выпрямители. Для выпрямления переменного тока раньше использовались электромагнитные преобразователи, ртутные, ионные, электронные лампы. В настоящее время в основном применяются полупроводниковые выпрямители. Они проще по конструкции, меньше по размерам, надежнее при эксплуатации, удобнее при обслуживании и имеют более высокий КПД. С помощью выпрямителей получают пульсирующий ток, направление которого не меняется, а меняется величина. Для того, чтобы сгладить пульсацию тока, последовательно с диодом включают дроссель (катушка с сердечником), а параллельно — конденсаторы большой емкости. Дроссель и конденсаторы представляют собой фильтр, который сглаживает пульсацию тока. На выходе выпрямителя получают постоянный ток по величине и направлению.