Простейший трансформатор состоит из магнитопроводника (сердечника), выполненного из ферромагнитного материала (обычно листовой электротехнической стали) и двух обмоток, расположенных на стержнях магнитопровода (см. рис.). Обмотка, к зажимам которой подводится электрическая энергия, называется первичной. К другой обмотке, называемой вторичной, подключается приемник Z
Число витков прямопропропорционально напряжению
Параметр, показывающий во сколько раз напряжение на первичной больше, или меньше чем на вторичной, называется коэффициентом трансформации.
R>1 – понижающий, R< 1 – повышающий.
Трансформатор характеризуется мощностью, передаваемой с первичной обмотки на вторичную
S1 ≈ S2
I1U1 =I2 U2
— зависимость обратно пропорциональная.
Принцип работы трансформатора основан на принципе электромагнитной индукции. Если к первичной обмотке подключить переменный ток, то переменный магнитный поток по магнитопроводу сцепляется с первичной и вторичной обмотками и индуцирует в них ЭДС. В первичной - самоиндукции во вторичной – взаимоиндукции.
3. Режим работы:
- холостой ход (XX)
- рабочий режим (РР)
- короткое замыкание (КЗ)
В режиме XX первичную обмотку подключают к источнику,
а вторичная — разомкнута, ток I2=0. В этом режиме определяют коэффициент трансформации:
h=
В режиме РР первичная - к источнику, ко вторичной - нагрузка. По ней проходит ток I2. При изменении тока во вторичной обмотке, ток в первичной изменяется прямопропорционально. В этом режиме определяют КПД.
Здесь имеют место потери в обмотке - электрические, в магнитопроводе —магнитные. Мощность определяется суммой электрических потерь в первичной и вторичной обмотках.
Значение КПД трансформатора зависит от нагрузки. Наибольшее КПД имеет 0,5 Sn. Чем выше номинальная мощность трансформатора, тем выше КПД.