Принцип действия трансформатора.Назначение трансформаторов.
Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы чаще всего применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении её между приёмниками, а также в различных выпрямительных, усилительных и других устройствах. Стержнем называется часть магнитопровода, на которой размещены обмотки трансформатора. В действительности каждая обмотка размещается на обоих стержнях так, что одни половины двух обмоток находятся на левом, а другие половины - на правом стержне магнитопровода. При таком расположении обмоток достигается лучшая магнитная связь между ними, благодаря чему снижаются потоки рассеяния, которые не участвуют в процессе трансформирования энергии.
Принцип действия трансформатора. Действие трансформатора основано на явлении взаимной индукции. Если первичную обмотку трансформатора включить в сеть источника переменного тока, то по ней будет проходить переменный ток I0, который создаст в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. Этот магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, будет индуктировать в ней ЭДС Е2. Если вторичную обмотку замкнуть на какой-либо приёмник энергии, то под действием индуктируемой ЭДС Е2 по этой обмотке и через приёмник энергии начнёт протекать ток I2.
Одновременно в первичной обмотке также появится нагрузочный ток I1` , который в сумме с током I0 составит ток первичной обмотки I1. Таким образом, электрическая энергия, трансформируясь, передаётся из первичной сети во вторичную при напряжении, на которое рассчитан приёмник энергии, включённый по вторичную сеть.В целях улучшения магнитной связи между первичной и вторичной обмотками их помещают на стальной магнитопровод. Обмотки изолируют как друг от друга, так и от магнитопровода. Обмотка более высокого напряжения называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а обмотка более низкого напряжения - обмоткой низшего напряжения (НН). Обмотка, включённая в сеть источника электрической энергии, называется первичной; обмотка от которой энергия подаётся к приёменику, - вторичной.В трёхобмоточных трансформаторах на магнитопровод помещают три изолированные друг от друга обмотки. Такой трансформатор, питаемый со стороны одной из обмоток, дает возможность получать два различных напряжения и снабжать электрической энергией две различные группы приёмников. Кроме обмоток высшего и низшего напряжения трёхобмоточный трансформатор имеет обмотку среднего напряжения (СН).При цилиндрических обмотках поперечному сечению стержня магнитопровода желательно придать округлую форму, чтобы в площади, охватываемой обмотками, не оставалось немагнитных промежутков. Чем меньше немагнитные промежутки, тем меньше длина витков обмоток, а следовательно и масса меди при заданной площади сечения стального стержня.В трансформаторах малой мощности площадь сечения провода мала и выполнение обмоток упрощается. Магнитопроводы таких трансформаторов имеют прямоугольное сечение.