Класифікація і пристрій трансформатора

Трансформатором називають електромагнітну машину, призначену для підвищення або зниження напруги в мережі. Пристрій трансформатора було винайдено ще наприкінці позаминулого століття російським інженером на прізвище Яблочников. Давно це було.

Пристрій трансформатора досить просте. У найпростішому вигляді - це сердечник з пластинок електротехнічної сталі, на який намотано дві обмотки. Перша обмотка, яка називається первинною, підключається до джерела енергії. Друга обмотка, вторинна, приєднана до споживача - до навантаження.

Якщо пропустити струм по первинній обмотці, підключеної до джерела, то цей струм створить в осерді магнітний змінний потік, який буде индуктировать у вторинній обмотці ЕРС (електрорушійну силу). Для всіх трансформаторів використовують поняття коефіцієнта трансформації. Це характеристика ставлення напруги на первинній обмотці до напруги на вторинній обмотці. Також обчислити коефіцієнт трансформації можна по відношенню кількості витків на обмотках. W1 / W2 = k, де W1- кількість витків первинної обмотки, W2 - відповідно, кількість витків вторинної обмотки.

Говорячи про пристрій трансформатора, слід сказати, що ці електричні машини діляться на підвищують і знижують. У випадку, якщо напруга на вторинній обмотці більше, ніж на первинній, такий трансформатор називається що підвищує. А якщо вторинна напруга буде менше, ніж первинне - то понижуючий. Струм в обмотках завжди має оберненопропорційна залежність з напругою, а значить, з числом витків. Тому первинну обмотку роблять з дроту невеликого перерізу, але з великою кількістю витків. А вторинну обмотку - навпаки: меншу кількість витків, але більшу переріз проводу. Сердечник і ярмо збирають з листів електротехнічної сталі, так як вона прекрасно проводить магнітний потік. Листи ізольовані один від одного для зменшення вихрових струмів і зниження втрат в осерді. Такий спосіб збірки збільшує ККД (коефіцієнт корисної дії).

Пристрій трансформатора дозволяє класифікувати цю машину ще за кількома ознаками. Наприклад, за кількістю фаз трансформатори поділяються на трифазні і на однофазні. Також вони поділяються і за призначенням. В основному, можна виділити силові й спеціальні трансформатори. Пристрій силового трансформатора розраховане на передачу і розподіл електричної енергії. Спеціальні трансформатори ж можуть бути самими різними - це і зварювальні, і вимірювальні, і випробувальні, і пічні, та інструментальні. Також до них можна віднести і автотрансформатори (у цієї електричної машини вторинна і первинна обмотка з`єднані в один електричний ланцюг, створюючи також і електричний зв`язок, а не тільки магнітну).

Ці трансформатори не надто сильно відрізняються в конструкції, так як принцип роботи всюди фактично однаковий. Говорячи про пристрій зварювального трансформатора, наприклад, можна сказати, що в ньому на додаток до звичайного силового трансформатору додано і спеціальний пристрій, який регулює зварювальний струм.