Трансформатор

Трансформатором называется электромагнитное устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

При помощи повышающих трансформаторов увеличивают уровень напряжения электроэнергии, вырабатываемой электростанциями, для передачи ее на большие расстояния. Благодаря этому значительно снижаются потери энергии в ЛЭП. В местах потребления электроэнергии напряжение уменьшают при помощи понижающих трансформаторов.

Простейший трансформатор состоит из первичной обмотки с числом витков w₁, вторичной обмотки с числом витков w₂ и стального магнитопровода (рисунок 1.22).

Рисунок 1.22

Обмотки выполняются из изолированного медного или алюминиевого провода и электрически между собой не связаны. К первичной обмотке подается электроэнергия от источника переменного тока, а к вторичной ¾ подключают нагрузку.

Принцип работы трансформатора заключается в следующем. При подключении первичной обмотки к источнику переменного напряжения u₁ по ней протекает переменный ток i₁ , который в магнитопроводе создает переменный магнитный поток Ф (рисунок 1.22). Этот магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, создает в каждом ее витке напряжение, которое называется «напряжение вольт на виток» и обозначается u_В. Поэтому общее напряжение вторичной обмотки u₂ будет определяться напряжением u_В и числом витков вторичной обмотки w₂. Если к вторичной обмотке присоединена нагрузка R_H, то под действием u₂ по ней будет протекать ток i₂ .

Если не учитывать потери в трансформаторе, то для него справедливы следующие соотношения

; ; ; ;

; ; ; ,

где k_Т ¾ коэффициент трансформации трансформатора.

Если число витков первичной обмотки w₁ меньше числа витков вторичной обмотки w₂ (w₁<w₂) то трансформатор ¾ повышающий. Если число витков первичной обмотки w₁больше числа витков вторичной обмотки w₂ (w₁>w₂) то трансформатор ¾ понижающий.