Какие бывают трансформаторы: Принцип работы трансформатора. Устройство и режимы работы

Принцип работы трансформатора. Устройство и режимы работы

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня поговорим про принцип работы трансформатора, рассмотрим его устройство и режимы работы. И так…

В энергетике, электронике и других отраслях прикладной электротехники большая роль отводится преобразованиям электромагнитной энергии из одного вида в другой. Этим вопросом занимаются многочисленные трансформаторные устройства, которые создаются под различные производственные задачи.

Одни из них, имеющие наиболее сложную конструкцию, выполняют трансформацию мощных потоков высоковольтной энергии, например 500 или 750 киловольт в 330 и 110 кВ или в обратном направлении.

   Высоковольтный трансформатор

Другие работают в составе малогабаритных устройств бытовой техники, электронных приборов, системах автоматизации. Они также широко используются в различных блоках питания мобильных устройств.

   Плата с трансформатором, от блока питания, для мобильных устройств

Трансформаторы работают только в цепях переменного напряжения разной частоты и не предназначены для применения в схемах постоянного тока, в которых используются преобразователи других типов.

Общий принцип работы трансформатора

Мы знаем, что электромагнитная энергия неразрывна. Но ее принято представлять двумя составляющими:

1. электрической
2. магнитной

Так проще понимать происходящие явления, описывать процессы, делать расчеты, конструировать различные устройства и схемы. Целые разделы электротехники посвящены раздельным анализам работы электрических и магнитных цепей.

Электрический ток, как и магнитный поток, протекает только по замкнутой цепи, обладающей сопротивлением (электрическим или магнитным). Его создают внешние приложенные силы — источники напряжения соответствующих энергий.

Однако, при рассмотрении принципов работы трансформаторных устройств придётся одновременно исследовать оба этих фактора, учесть их комплексное воздействие на преобразование мощности.

Простейший трансформатор состоит из двух обмоток, выполненных намоткой витками изолированной проволоки, по которым протекает электрический ток и одной магистрали для магнитного потока. Ее принято называть сердечником или магнитопроводом.

   Принцип работы трансформатора

К вводу одной обмотки приложено напряжение от источника электроэнергии U1, а с выводов второй оно после преобразования в U2, подается на подключенную нагрузку R.

Под действием напряжения U1 в первой обмотке по замкнутой цепи протекает ток I1, величина которого зависит от полного сопротивления Z, состоящего из двух составляющих:

1. активного сопротивления проводов обмотки
2. реактивной составляющей, обладающей индуктивным характером

Величина индуктивного сопротивления оказывает большое влияние на работу трансформатора.

Протекающая по первичной обмотки электрическая энергия в виде тока I1 представляет собой часть электромагнитной, магнитное поле которой направлено перпендикулярно движению зарядов или расположению витков проволоки. В его плоскости размещен сердечник трансформатора — магнитопровод, по которому замыкается магнитный поток Ф.

Все это наглядно отражено на картинке и строго соблюдается при изготовлении. Сам магнитопровод тоже замкнут, хотя в отдельных целях, например, для снижения магнитного потока в нем могут делать зазоры, увеличивающие его магнитное сопротивление.

За счет протекания первичного тока по обмотке магнитная составляющая электромагнитного поля проникает в магнитопровод и циркулирует по нему, пересекая витки вторичной обмотки, которая замкнута на выходное сопротивление R.

Под действием магнитного потока во вторичной обмотке наводится электрический ток I2. На его величине сказывается значение приложенной напряженности магнитной составляющей и полной сопротивление цепи, включая подключенную нагрузку R.

При работе трансформатора внутри магнитопровода создается общий магнитный поток Ф и его составные части Ф1 и Ф2.

Как устроен и работает автотрансформатор

Среди трансформаторных устройств особой популярностью пользуются упрощенные конструкции, использующие в работе не две разные отдельно выполненные обмотки, а одну общую, разделенную на секции. Их называют автотрансформаторами.

   Схема устройства автотрансформатора

Принцип работы трансформатора такой схемы практически остался прежним. Происходит преобразование входной электромагнитной энергии в выходную. По виткам обмотки W1 протекают первичные токи I1, а по W2 — вторичные I2. Магнитопровод обеспечивает путь движения для магнитного потока Ф.

У автотрансформатора имеется гальванически связь между входными и выходными цепями. Так как преобразованию подвергается не вся приложенная мощность источника, а только часть ее, то создается более высокий КПД, чем у обычного трансформатора.

Такие конструкции позволяют экономить на материалах: стали для магнитопровода, меди для обмоток. Они обладают меньшим весом и стоимостью. Поэтому их эффективно используют в системе энергетики от 110 кВ и выше.

Особых отличий в режимах работы трансформатора и автотрансформатора практически нет.

Рабочие режимы трансформатора

При эксплуатации любой трансформатор может находиться в одном из состояний:

1. выведен из работы
2. номинальный режим
3. холостой ход
4. короткое замыкание
5. перенапряжение

1. Режим вывода из работы

Для его создания достаточно снять питающее напряжение источника электроэнергии с первичной обмотки и этим исключить прохождение электрического тока по ней, что и делают всегда в обязательном порядке с подобными устройствами.

Однако на практике при работе со сложными трансформаторными конструкциями такая мера не обеспечивает полностью меры безопасности: на обмотках может оставаться напряжение и приносить вред оборудованию, подвергать опасности обслуживающий персонал за счет случайного воздействия разрядов тока.

Как это может произойти?

У малогабаритных трансформаторов, которые работают в качестве блока питания, как показано на верхней фотографии, постороннее напряжение никакого вреда не причинит. Ему там просто неоткуда взяться. А на энергетическом оборудовании его обязательно следует учитывать. Разберём две часто встречающиеся причины:

1. Подключение постороннего источника электроэнергии
2. Действие наведенного напряжения

   Подключение постороннего источника электроэнергии

На сложных трансформаторах работает не одна, а несколько обмоток, которые используются в разных цепях. Со всех их необходимо отключать напряжение.

Кроме того, на подстанциях, эксплуатируемой в автоматическом режиме без постоянного оперативного персонала к шинам силовых трансформаторов подключают дополнительные трансформаторы, обеспечивающие собственные нужды подстанции электроэнергией 0,4 кВ. Они предназначены для питания защит, устройств автоматики, освещения, отопления и других целей.

Их так и называют — ТСН или трансформаторы собственных нужд. Если со входа силового трансформатора снято напряжение и его вторичные цепи разомкнуты, а на ТСН проводятся работы, то существует вероятность обратной трансформации, когда напряжение 220 вольт с низкой стороны проникнет на высокую по подключенным шинам питания. Поэтому их необходимо обязательно отключать.

   Действие наведенного напряжения

Если около шин отключенного трансформатора проходит высоковольтная линия, находящаяся под напряжением, то токи, протекающие по ней, способны наводить напряжение на шинах. Необходимо применять меры для его снятия.

2. Номинальный режим работы

Это обычное состояние трансформатора во время его эксплуатации для которого он и создан. Токи в обмотках и приложенные к ним напряжения соответствуют расчетным значениям.

Трансформатор в режиме номинальной нагрузки потребляет и преобразует мощности, соответствующие проектным значениям в течение всего предусмотренного ему ресурса.

3. Режим холостого хода

Он создается в том случае, когда на трансформатор подано напряжение от источника питания, а на выводах выходной обмотки отключена нагрузка, то есть разомкнута цепь. Этим исключается протекание тока по вторичной обмотке.

Трансформатор в режиме холостого хода потребляет минимально возможную мощность, определяемую его конструкторскими особенностями.

4. Режим короткого замыкания

Так называют ситуацию, когда нагрузка, подключенная к трансформатору оказывается закороченной, наглухо зашунтированной цепочками с очень малыми электрическими сопротивлениями и на нее действует вся мощность питания источника напряжения.

В этом режиме протекание огромных токов КЗ ни чем практически не ограничивается. Они обладают огромной тепловой энергией и способны сжечь провода или оборудование. Причем действуют до тех пор, пока схема питания через вторичную или первичную обмотку не выгорит, разорвавшись в наиболее слабом месте.

Это самый опасный режим, который способен возникнуть при работе трансформатора, причем, в любой, самый неожиданный момент времени. Его появление можно предвидеть, а развитие следует ограничивать. С этой целью используют защиты, которые отслеживают превышение допустимых токов на нагрузке и максимально быстро их отключают.

5. Режим перенапряжения

Обмотки трансформатора покрыты слоем изоляции, который создается для работы под определенным напряжением. При эксплуатации возможно его превышение по различным причинам, возникающим как внутри электрической системы, так и в результате воздействия атмосферных явлений.

В заводских условиях определяется величина допустимого превышения напряжения, которое может действовать на изоляцию до нескольких часов и кратковременных перенапряжений, создаваемых переходными процессами при коммутациях оборудования.

Для предотвращения их воздействия создают защиты от повышения напряжения, которые при возникновении аварийной ситуации отключают питание со схемы в автоматическом режиме или ограничивают импульсы разрядов.

Видео, принцип работы трансформатора

Смотрите также по теме:

   Трансформатор Тесла (Tesla coil). Делаем своими руками.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Трансформаторы напряжения. Всё, что о них нужно знать

Что необходимо о них знать? Расскажем об этом в предлагаемой статье.

Трансформаторы незаменимы в электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Их востребованность объясняется многофункциональностью, простотой устройства, высоким качеством работы (КПД – 99%), долговечной эксплуатацией.

Трансформаторы напряжения – это разновидность трансформаторов, задача которых не преобразовывать, а гальваническая развязка.

От источника электроэнергии или станции ток с высоким напряжением не может использоваться потребителями. Чтобы понизить его на входе устанавливаются понижающие трансформаторы. Они дают возможность работать на расчетном напряжении для бытовой техники, электроприборов и электроники. Их использование позволяет осуществлять работу типовых измерительных приборов. Трансформатор изолирует их от высокого сетевого напряжения, что крайне необходимо для их безопасного обслуживания и эксплуатации.

По назначению они разделяются на два основных вида – повышающие и понижающие. Преобразование напряжения в домашних условиях крайне необходимо. Бытовые приборы, питающиеся от сети 380 или 220 вольт, нуждаются в напряжении в несколько раз меньше. Во избежание выхода из строя бытового оборудования нужны понижающие. При необходимости используют повышающие аналоги.

Кроме главной функции – преобразования напряжения и тока, ТН могут быть источниками питания для автоматики, релейной защиты электролиний от замыкания, сигнализаций и т.п. Также они используются в качестве измерителей напряжения и мощности.

По сути – трансформатор напряжения – это статический электромагнитный прибор, который преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. По конструктивным решениям и по принципу действия он сходен с силовым аналогом.

Устройство трансформатора напряжения

ТН состоят из двух главных элементов:

• Стального магнитопровода.

• Обособленных друг от друга, изолированных обмоток (первичной и вторичной).

На первичную обмотку ТН подается ток, а со вторичной он идет к объекту потребления.

Принцип работы

В основе работы ТН лежит его конструкция и явление электромагнитной индукции, возникающей между элементами:

• Трансформатор подсоединяется к сети. На его первичную обмотку поступает ток.

• Ток переменного характера проходит по магнитопроводу, вызывает магнитный поток, который в свою очередь проходит через обе обмотки и индуцирует в них ЭДС.

• К вторичной обмотке поступает ток, возникший под действием ЭДС.

Величина ЭДС тесно связана с числом витков в каждой обмотке. Меняя число витков можно увеличить или уменьшить напряжение, идущее на потребителя с вторичной обмотки.

Виды трансформаторов напряжения

Существует довольно много трансформаторов напряжения. Их функции соответствуют определенному назначению. Поэтому, прежде чем выбирать тот или иной вариант трансформатора, необходимо определиться, для чего он нужен. Все разнообразие этих приборов отличается друг от друга конструкцией, которая и определяет особенности их эксплуатации.

Все ТН условно делятся на виды по определенным критериям:

• Число фаз: одно- и трехфазные.

• Количество обмоток – две или три.

• Класс точности – диапазон допустимых параметров погрешности.

• Тип охлаждения – масляные и сухие (воздушное охлаждение).

• Способ размещения – внутренние или внешние.

ТН делятся также на группы согласно сферам применения и особенностям эксплуатации:

• Заземляемый. Этот вариант представляет собой однофазное или трехфазное устройство. Один из его концов должен быть заземлен – это нейтраль обмотки. В маркировках этих моделей присутствует буква «З», например, ЗНОЛ, ЗНОМ.

• Наземляемый. Он не нуждается в заземлении. Обязательно изолируются все уровни, зажимы. В зависимости от уровня напряжения, трансформатор может монтироваться на определенной высоте.

• Каскадный. Его основная часть первичная обмотка, состоящая из нескольких секций. Они расположены на разном расстоянии от земли в виде каскада. Все части трансформатора соединены между собой дополнительными обмотками. Особенностью каскадных трансформаторов является то, что с увеличением числа элементов, увеличивается количество погрешностей в работе всей системы.

• Емкостный. У этого прибора в отличие от других есть емкостный делитель. Этот вид устройств является пассивным, так как не добавляет мощности. Но хорошо справляется с контролем проходящей энергии по сети и выдает высокий КПД.

• Двухобмоточный. Имеет две обмотки. Он может преобразовывать одно напряжение U1 в другое U2.

• Трехобмоточный. Имеет кроме первичной обмотки еще две вторичные. Отлично заменяет два двухобмоточных прибора, что выгодно с точки зрения экономии затрат на приобретение электрооборудования.

Трансформаторы: виды и назначение

Трансформаторами называются такие устройства, благодаря которым можно преобразовать напряжение. Они могут его повысить или понизить. В обычном трансформаторе обязательно есть две или больше обмотки, расположенные на железном сердечнике. Существуют трансформаторы, которые состоят исключительно из единственной обмотки. Устройства такого типа называются автотрансформаторами.

Сейчас для токовых трансформаторов существует классификация. Они бывают:

• Стержневые
• Броневые
• Тороидальные

Трансформатор в гофробаке

Все три вида устройств почти неотличимы своими характеристиками или надежностью. Однако их изготавливают совершенно по-разному. Стержневые трансформаторы имеют обмотку, включенную в стальной сердечник. Ее верх и низ часть можно отлично увидеть. В сердечнике броневых трансформаторов обмотка спрятана почти целиком. В стержневом трансформаторе обмотка располагается горизонтально.

В броневом трансформаторе обмотка может быть расположена еще и вертикально. Состоит любой трансформатор из трех частей: магнитной трансформаторной системы, или магнитопровода, обмоток, и охлаждающей системы.

Классификация

Тип трансформатора зависит от того, где он применяется и его прочих характеристик. Например, электрические сети городов, или предприятий требуют наличие силового трансформатора. Он может понизить вырабатываемое напряжение до стандартного.

Трансформатор, регулирующий ток, называют токовым трансформатором. Существует также трансформатор, регулирующий напряжение. Аналогично его называют трансформатором напряжения. Для обыкновенных сетей подходит устройство с единственной фазой. Однако, если в сети имеются провода фазы, ноля и заземления, то для такой сети будет необходим трехфазный трансформатор.

Бытовые трансформаторы, рассчитанные на 220В, необходимы для того, чтобы защищать домашнюю технику от резких скачков напряжения.
Чтобы разделить сварочные и силовые сети, необходимы специальные трансформаторы. Они помогают поддерживать напряжение в том состоянии, которое необходимо для проведения сварочных работ.

Если сеть пропускает через себя напряжение, превышающее шесть тысяч вольт, то в таком случае стоит использовать масляные трансформаторы.

В конструкцию масляных трансформаторов входят:

• магнитопроводы,
• обмотки,
• баки, и несколько крышек, имеющих вводы.

Для того, чтобы сделать один магнитопровод необходимо два стальных листа, которые надо обязательно изолировать друг от друга. Также необходимы алюминиевые либо медные обмотки. Напряжение можно регулировать с помощью специальных переключателей, расположенных на ответвлении.

Переключать ответвления можно двумя способами. Можно переключать, не отсоединяя трансформаторы от внешних сетей, но тогда это переключение будет осуществляться с нагрузками. Также можно не нагружать сеть, предварительно отключив трансформатор от нее. Часто трансформаторы регулируются именно таким способом.
Упоминая виды трансформаторов, нельзя забывать о том, что существуют и электронные трансформаторы. Они являются специальными питающими источниками, служащими для того, чтобы уменьшать стандартное напряжение еще сильнее.

Таким образом, из напряжения 220 В получится напряжение около 12 В. Размеры электрических трансформаторов не слишком велики, они заметно меньше, чем обычные трансформаторы.

Принцип работы

Где применяются

Физические законы устроены так, что проводимая мощность теряется прямо пропорционально силе тока в квадрате. Из-за этого, чтобы передать напряжение на большое расстояние, его необходимо сначала увеличить. Как только напряжение доходит до потребителя, его необходимо уменьшить. Поэтому так нужны повышающие и понижающие трансформаторы. Обычно их применяют именно для этого.

Трансформатор также может быть встроен в бытовой прибор. К примеру, для телевизора нужен трансформатор с несколькими обмотками, чтобы обеспечивать питание всем схемам, кинескопу и транзистору.

Виды силовых трансформаторов, их преимущества и особенности применения

• В мире
• Политика
• Экономика
• Общество
• Происшествия
• Спорт
• Культура
• Наука
• Hi-Tech
• Авто
• Интернет

• В мире
• Армия и оружие
• Экономика

• Общество

• Красота и мода

• Спорт
• Культура
  • Кино
  • Музыка
  • Театры
  • Выставки
  • Мода
  • Шоу-Бизнес
• Наука
• Путешествия и туризм
• Авто

Виды трансформаторов — Студопедия

1.Силовой трансформатор – трансформатор, предназначеный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. Слово “силовой” отражает работу данного вида трансформаторов с большими мощностями.

Необходимость применения силовых трансформаторов обусловлена различной величиной рабочих напряжений: ЛЭП (35÷750кВ), городских электросетей (как правило 6÷10кВ), напряжения, подаваемого конечным потребителям (0,4кВ, они же 380/220В) и напряжения, требуемого для работы электромашин и электроприборов (самые различные: от единиц вольт до сотен киловольт).

2.Автотрансформаторы – вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию – это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно.

Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано, вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземление сетей с напряжением 110кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3–4. Существенным является: меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге – меньшая стоимость.

3.Трансформатор тока – трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение – для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации, кроме того, трансформатор тока осуществляет гальваническую развязку (отличие от шунтовых схем измерения тока).

Номинальное значение тока вторичной обмотки 1А, 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, делённому на коэффициент трансформации.

ВНИМАНИЕ! Вторичная обмотка токового трансформатора должна быть надёжно замкнута на низкоомную нагрузку измерительного прибора или накоротко. При случайном или умышленном разрыве цепи возникает скачок напряжения, опасный для изоляции, окружающих электроприборов и жизни техперсонала! Поэтому по правилам технической эксплуатации необходимо: неиспользуемые вторичные обмотки закорачивать, а все вторичные обмотки трансформатора тока подлежат заземлению.

4.Трансформатор напряжения – трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение – преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

5.Импульсный трансформатор (ИТ) – это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ заключается: в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

6.Разделительный трансформатор – трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаниях к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции. Сигнальные разделительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку электрических цепей.

7.Согласующий трансформатор – трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей (каскадов) электронных схем при минимальном искажении формы сигнала. Одновременно согласующий трансформатор обеспечивает создание гальванической развязки между участками схем.

8.Пик–трансформатор – трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

9.Сдвоенный дроссель (встречный индуктивный фильтр) – конструктивно является трансформатором с двумя одинаковыми обмотками. Благодаря взаимной индукции катушек он при тех же размерах более эффективен, чем обычный дроссель. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике.

10.Трансфлюксор – разновидность трансформатора, используема для хранения информации. Основное отличие от обычного трансформатора – это большая величина остаточной намагниченности магнитопровода. Иными словами трансфлюксоры могут выполняет роль элементов памяти. Помимо этого трансфлюксоры часто снабжали дополнительными обмотками, обеспечивающими начальное намагничивание и задающими режимы их работы. Эта особенность позволят (в сочетании с другими элементами) строить на трансфлюксорах схемы управляемых генераторов, элементов сравнения и искусственных нейронов.

Трансформатор — Википедия

Трансформа́тор (от лат. transformare — «превращать, преобразовывать») — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты^[1][2].

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнитомягкого материала.

Трансформатор силовой ОСМ 0,16 — Однофазный Сухой Многоцелевого назначения мощностью 0,16 кВА

История

Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории^[3].

В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества. 29 августа 1831 года Фарадей описал в своём дневнике опыт, в ходе которого он намотал на железное кольцо диаметром 15 см и толщиной 2 см два медных провода длиной 15 и 18 см. При подключении к зажимам одной обмотки батареи гальванических элементов начинал отклоняться гальванометр на зажимах другой обмотки. Так как Фарадей работал с постоянным током, при достижении в первичной обмотке его максимального значения, ток во вторичной обмотке исчезал, и для возобновления эффекта трансформации требовалось отключить и снова подключить батарею к первичной обмотке.

Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах М. Фарадея и Д. Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своём приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока^[4].

В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку особой конструкции. Она явилась прообразом трансформатора^[3].

Александр Григорьевич Столетов (профессор Московского университета) сделал первые шаги в этом направлении. Он обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика (1872 год).

30 ноября 1876 года, дата получения патента Павлом Николаевичем Яблочковым^[5], считается датой рождения первого трансформатора переменного тока. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.

Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон^[4].
В 1885 г. венгерские инженеры фирмы «Ганц и К°» Отто Блати, Карой Циперновский и Микша Дери изобрели трансформатор с замкнутым магнитопроводом, который сыграл важную роль в дальнейшем развитии конструкций трансформаторов.

Братья Гопкинсон разработали теорию электромагнитных цепей^[3]. В 1886 году они научились рассчитывать магнитные цепи.

Эптон, сотрудник Эдисона, предложил делать сердечники наборными, из отдельных листов, чтобы ограничить вихревые токи.

Большую роль для повышения надёжности трансформаторов сыграло введение масляного охлаждения (конец 1880-х годов, Д. Свинберн). Свинберн помещал трансформаторы в керамические сосуды, наполненные маслом, что значительно повышало надёжность изоляции обмоток^[6].

С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току. Российский электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский в 1889 г. предложил трёхфазную систему переменного тока с тремя проводами (трёхфазная система переменного тока с шестью проводами изобретена Николой Теслой, патент США № 381968 от 01.05.1888, заявка на изобретение № 252132 от 12.10.1887), построил первый трёхфазный

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Трансформатор — это устройство, которое передает электрическую энергию от одной электрической цепи к другой посредством взаимной (электромагнитной индукции) и без изменения частоты. Трансформаторы — важная часть электрических систем. ^[1]

Трансформаторы бывают разных размеров, от очень маленького трансформатора связи внутри сценического микрофона до больших блоков, которые переносят сотни МВА, используемых в электрических сетях.

Основная причина использования трансформатора — преобразование мощности одного уровня напряжения в мощность другого уровня напряжения. Высокое напряжение легче отправить на большие расстояния, но меньшее напряжение проще и безопаснее использовать в офисе или дома. ^[2]
Трансформаторы используются для увеличения или уменьшения напряжения переменного тока (AC) в цепях. Трансформатор обычно состоит из двух катушек вокруг одного сердечника. Первичная катушка или входная катушка подключены к стороне питания, а вторичная катушка подает питание на нагрузку.Вторая называется выходной катушкой. ^[3] Энергия передается от первичной обмотки к вторичной за счет электромагнетизма. В электрических сетях используется много трансформаторов. Это сети для доставки электроэнергии от генератора к пользователю.

Трансформаторы в вашем районе, на электрических столбах или трансформаторы, подключенные к подземным проводам, обычно преобразуют высокое напряжение 7200 вольт в 220-240 вольт электричества для питания освещения и таких приборов, как холодильники в домах и на предприятиях. ^[4] В некоторых странах, например в Америке, в домах используется другое напряжение, например 120 вольт. Трансформаторы не могут увеличивать мощность, поэтому при повышении напряжения пропорционально снижается ток. Если напряжение понижается, пропорционально увеличивается ток. ^[5]

Трансформаторы внутри электронного оборудования вырабатывают электричество, необходимое для различных частей.

Существует несколько основных типов трансформаторов:

• Повышающий трансформатор: выходное напряжение больше входного напряжения.
• Понижающий трансформатор: входное напряжение больше выходного напряжения.
• Некоторые трансформаторы имеют то же выходное напряжение, что и входное, и используются для гальванической развязки двух электрических цепей.

Что такое трансформатор? — определение и значение

A Трансформатор представляет собой статическую электрическую машину, которая передает электрическую мощность переменного тока от одной цепи к другой цепи с постоянной частотой, но уровень напряжения может быть изменен, что означает, что напряжение может увеличиваться или уменьшаться в соответствии с требованиями.

Он работает по принципу Закона электромагнитной индукции Фарадея , который гласит, что «величина напряжения прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока».

В комплекте:

Необходимость трансформатора

Обычно электроэнергия вырабатывается на 11 кВ. По экономическим причинам мощность переменного тока передается с очень высоким напряжением, например 220 кВ или 440 кВ на большие расстояния. Поэтому на электростанциях применяется повышающий трансформатор.

Теперь из соображений безопасности напряжение понижается до разных уровней понижающим трансформатором на разных подстанциях для подачи энергии в разные места, и, таким образом, мощность используется при 400/230 В.

Если (В ₂ > В ₁ ) напряжение на выходе повышается и называется повышающим трансформатором

Если (V ₂ 1 ) уровень напряжения на выходе понижается и известен как понижающий трансформатор.

Строительство трансформатора

В основном состоит из

1. Магнитопровод (состоящий из сердечника, ветвей, ярма и демпфирующей конструкции).
2. Цепь электрическая (состоящая из первичной и вторичной обмоток)
3. Диэлектрическая цепь (состоящая из изоляции разной формы и используемой в разных местах)
4. Баки и принадлежности (расширитель, сапун, втулки, охлаждающие трубы и т. Д.)

Типы трансформаторов

Различные типы описаны ниже

1. Положение обмоток относительно сердечника

2. По коэффициенту трансформации или количеству витков в обмотках

3. Виды услуг

• Трансформатор силовой
• Распределительный трансформатор
• Измерительный трансформатор
  • Трансформатор тока
  • Трансформатор потенциала
  • Автотрансформатор

4. На базе поставки

5. На базе охлаждения

• Air Natural (AN) или с воздушным охлаждением, или сухого типа
• Air ForceD (AF) или тип Air Blast
• Масло Natural Air Natural (ОНАН)
• Масло естественное воздушное принудительное (ONAF)
• Масло принудительное воздушное принудительное (OFAF)
• Масло природное водное принудительное (ONWF)
• Масло с принудительной циркуляцией воды (OFWF)

Уравнение ЭДС трансформатора

Уравнение ЭДС приведено ниже

Где E ₁ и E ₂ — напряжения, а N ₁ , N ₂ — количество витков в первичной и вторичной обмотках соответственно.

Потери в трансформаторе

1. Потери в сердечнике или в железе

• Потеря гистерезиса
• Потери на вихревые токи

2. Потери меди
3. Случайные потери

КПД трансформатора

КПД трансформатора определяется как отношение выходной мощности к входной и выражается в уравнении ниже

Это все о трансформаторе. Продолжай читать.

Различные типы трансформаторов и их применение

«ТРАНСФОРМАТОР» — одна из старейших инноваций в области электротехники.Трансформатор — это электрическое устройство, которое можно использовать для передачи мощности от одной цепи к другой без физического контакта и без изменения своих характеристик, таких как частота, фаза. Это важное устройство в любой электрической схеме сети. Он состоит в основном из двух цепей, а именно первичных цепей и одной или нескольких вторичных цепей. Пожалуйста, перейдите по ссылке Все, что вам нужно знать о трансформаторах и работе трансформаторов. В этом обсуждении мы имеем дело с различными типами трансформаторов.

Трансформатор

Принцип работы трансформатора

Работа трансформатора зависит от закона электромагнитной индукции Фарадея. Явление взаимной индукции между двумя или более обмотками отвечает за преобразование мощности.

Согласно законам Фарадея, «Скорость изменения магнитной связи во времени прямо пропорциональна ЭДС, индуцированной в проводнике или катушке».

E = N dϕ / dt

Где,

E = Индуцированная ЭДС

N = количество витков

dϕ = Изменение потока

dt = Изменение во времени

Типы трансформаторов

Есть несколько Типы трансформаторов, используемых в электроэнергетической системе для различных целей, например, для выработки электроэнергии, распределения и передачи и использования электроэнергии.Трансформаторы классифицируются по уровням напряжения, используемому сердечнику, расположению обмоток, использованию и месту установки и т. Д. Здесь мы обсуждаем различные типы трансформаторов: повышающий и понижающий трансформатор, распределительный трансформатор, трансформатор напряжения, силовой трансформатор, 1- ϕ и 3-ϕ трансформатор, автотрансформатор и т. д.

Трансформаторы на основе уровней напряжения

Это наиболее часто используемые типы трансформаторов для всех приложений. В зависимости от соотношения напряжений между первичной и вторичной обмотками трансформаторы классифицируются как повышающие и понижающие трансформаторы.

Повышающий трансформатор

Как следует из названия, вторичное напряжение повышается в определенном соотношении по сравнению с первичным напряжением. Этого можно добиться, увеличив количество обмоток во вторичной обмотке, чем в первичной, как показано на рисунке. На электростанции этот трансформатор используется в качестве трансформатора подключения генератора к сети.

Повышающий трансформатор

Понижающий трансформатор

Он используется для понижения уровня напряжения от более низкого до более высокого уровня на вторичной стороне, как показано ниже, так что он называется понижающим трансформатором.Обмотка больше поворачивается на первичной стороне, чем на вторичной.

Понижающий трансформатор

В распределительных сетях понижающий трансформатор обычно используется для преобразования высокого напряжения сети в низкое напряжение, которое может использоваться для бытовой техники.

Трансформатор в зависимости от используемой среды сердечника

В зависимости от среды, расположенной между первичной и вторичной обмоткой, трансформаторы классифицируются как с воздушным сердечником и железным сердечником

Трансформатор с воздушным сердечником

Как первичная, так и вторичная обмотки намотаны не на -магнитная полоса, где потокосцепление между первичной и вторичной обмотками осуществляется по воздуху.

По сравнению с железным сердечником, в воздушном сердечнике взаимная индуктивность меньше, т.е. в воздушной среде сопротивление создаваемому потоку велико. Но гистерезис и потери на вихревые токи полностью устранены в трансформаторе с воздушным сердечником.

Трансформатор с воздушным сердечником

Трансформатор с железным сердечником

Как первичная, так и вторичная обмотки намотаны на несколько пучков железных пластин, которые обеспечивают идеальный путь связи с генерируемым магнитным потоком. Он обеспечивает меньшее сопротивление потоку связи из-за проводящих и магнитных свойств железа.Это широко используемые трансформаторы, КПД которых выше, чем у трансформаторов с воздушным сердечником.

Трансформатор с железным сердечником

Трансформаторы на основе схемы обмотки

Автотрансформатор

Стандартные трансформаторы имеют первичную и вторичную обмотки, расположенные в двух разных направлениях, но в обмотках автотрансформатора первичная и вторичная обмотки соединены друг с другом последовательно как физически, так и магнитно как показано на рисунке ниже.

Автотрансформатор

На одной общей катушке, которая образует как первичную, так и вторичную обмотку, напряжение в которой изменяется в соответствии с положением вторичных ответвлений на корпусе обмоток катушки.

Трансформаторы в зависимости от использования

В соответствии с необходимостью они классифицируются как силовой трансформатор, измерительный трансформатор распределительного трансформатора и защитный трансформатор.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы имеют большие размеры. Они подходят для передачи энергии высокого напряжения (более 33 кВ). Он используется на электростанциях и передающих подстанциях. Имеет высокий уровень теплоизоляции.

Силовой трансформатор

Распределительный трансформатор

Эти трансформаторы используются для распределения электроэнергии, вырабатываемой электростанцией, в удаленные места.В основном он используется для распределения электроэнергии при низком напряжении ниже 33кВ в промышленных целях и 440-220В в бытовых целях.

• Он работает с низким КПД при 50-70%
• Малый размер
• Простая установка
• Низкие магнитные потери
• Он не всегда полностью загружен

Распределительный трансформатор

Измерительный трансформатор

Используется для измерения электрических величин, например напряжение, ток, мощность и т. д.Они классифицируются как трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и т.д.

Трансформатор тока

Защитные трансформаторы

Этот тип трансформаторов используется для защиты компонентов. Основное различие между измерительными трансформаторами и защитными трансформаторами заключается в точности, что означает, что защитные трансформаторы должны быть точными по сравнению с измерительными трансформаторами.

Трансформаторы в зависимости от места использования

Классифицируются как внутренние и наружные трансформаторы.Внутренние трансформаторы имеют хорошую крышу, как в обрабатывающей промышленности. Наружные трансформаторы — это не что иное, как трансформаторы распределительного типа.

Внутренние и внешние трансформаторы

Это все о различных типах трансформаторов . Мы надеемся, что вы, возможно, почерпнули некоторые ценные идеи и концепции из этой статьи, внимательно прочитав ее. Кроме того, мы призываем вас поделиться своими знаниями по этой конкретной теме или темам электрических и электронных проектов, поскольку это станет для нас ценным предложением.Однако для получения дополнительных сведений, предложений и комментариев вы можете прокомментировать в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, , какие типы трансформаторов бывают в зависимости от использования?

Что такое трансформатор, как они работают и разные типы трансформаторов

Если вы какое-то время знакомы с электрическими приборами, вы, вероятно, слышали о трансформаторе. Да, это те огромные громоздкие вещи, которые можно найти на углах улиц, которые издают беспорядочные пугающие звуки и иногда выплевывают искры.Зарядное устройство вашего телефона также имеет своего рода небольшой трансформатор, но он намного меньше и с совершенно другим механизмом.

Что такое трансформатор?

Трансформатор — это устройство, использующее принципы электромагнетизма для преобразования одного напряжения или тока в другое. Он состоит из пары изолированных проводов, намотанных на магнитопровод. Обмотка, к которой мы подключаем преобразование напряжения или тока, называется первичной обмоткой, а выходная обмотка — вторичной обмоткой.

Трансформаторы

бывают двух видов: повышающие, которые увеличивают напряжение или ток, и понижающие, что снижает входное напряжение или ток. Например, трансформаторы в вашей микроволновой печи — это вторичный трансформатор, который используется для подачи около 2200 Вольт на вакуумную лампу в микроволновой печи.

Следует отметить, что трансформаторы работают только с изменяющимся или переменным напряжением и не работают с постоянным током. Теперь мы узнаем почему.

Насколько важны трансформаторы в электрической системе?

Это было примерно в 1856 году, когда два блестящих ума, Никола Тесла и Томас Эдисон, соперничали друг с другом.Это были времена, когда электричество и его применение, например, накаливание лампочки и запуск двигателя, были только заметны. Именно Эдисон и его соратники первыми открыли систему постоянного тока, а через некоторое время после этого Тесла разработал свою систему переменного тока (переменного тока). С тех пор оба пытались доказать, что их система более выгодна, чем другая.

К тому времени настало время для подключения домов к электричеству. Пока Эдисон был занят демонстрацией того, насколько опасен переменный ток, убивая слонов электрическим током, Тесла и его команда придумали трансформаторы, которые сделали передачу электричества намного проще и эффективнее.Даже сегодня трансформаторы играют жизненно важную роль в системе передачи. Давай узнаем почему.

Передача электроэнергии с высоким напряжением и малым током поможет нам уменьшить толщину проводов передачи и, следовательно, стоимость, а также повысить эффективность системы. По этой причине стандартная система передачи может иметь напряжение от 22 кВ до 66 кВ, в то время как некоторые генераторы на электростанции имеют выходное напряжение всего 11 кВ, а бытовому прибору переменного тока требуется только 220 В / 110 В.Итак, где происходит это преобразование напряжения и кто это делает.

Ответ на вопрос — трансформаторы. От электростанции до вашего дома в системе будут трансформаторы, которые будут либо повышать (повышать напряжение), либо понижать (понижать напряжение) напряжение, чтобы поддерживать эффективность системы. Вот почему трансформаторы называют сердцем системы передачи электроэнергии. Подробнее о них мы узнаем в этой статье.

Обозначения трансформатора

Обозначение схемы трансформатора — это просто две катушки индуктивности, соединенные бок о бок с одним сердечником.Характер линии между двумя обмотками указывает на тип используемого сердечника: пунктирная линия представляет феррит, две параллельные линии представляют слоистое железо, а отсутствие линии представляет собой воздушный сердечник.

Иногда количество «выступов» используется как приблизительный показатель функции трансформатора — меньшее количество выступов с одной стороны и больше с другой может означать, что первая сторона имеет меньшее количество витков, чем другая.

Работа трансформатора

Чтобы понять, как работает трансформатор , нам нужно вернуться в прошлое, в лабораторию Майкла Фарадея.

Майкла Фарадея можно назвать отцом трансформатора, поскольку именно его эксперименты помогли нам понять электромагнетизм и разработать такие устройства, как двигатели и генераторы.

В конце 1800-х годов, когда было обнаружено, что электричество и магнетизм связаны явлениями, началась гонка, пытаясь создать практическое устройство, которое могло бы использовать силу магнитов для выработки электричества.

Фарадей обнаружил, что электричество можно получить, если поднести магнит к катушке с проволокой.Он обнаружил, что напряжение будет создаваться только при изменении магнитного поля, то есть, если он перемещает катушку или магнит относительно друг друга.

В постоянном токе постоянный ток и магнитное поле. Поскольку поле стабильное и не меняется, на вторичной обмотке не возникает напряжения, и трансформатор выглядит как обычная катушка из резистивного провода, ведущего к источнику питания. Так что трансформаторы не работают с постоянным током.

Он также обнаружил, что, когда две катушки с проволокой находятся близко друг к другу, ток, протекающий в одной катушке, может индуцировать ток в другой катушке.Этот принцип называется взаимной индуктивностью и определяет работу всех современных трансформаторов.

Как показано на рисунке, трансформатор состоит из двух обмоток, намотанных на магнитопровод.

Цель наличия сердечника заключается в том, что воздух не очень хорошо поддерживает магнитные поля, поэтому наличие магнитного сердечника увеличивает магнитное поле для заданного количества тока, протекающего через одну обмотку, что, в свою очередь, создает более сильный ток в другой. , увеличивая общую эффективность устройства.

Когда ток проходит через первичную обмотку, в сердечнике создается магнитное поле, которое в основном ограничивается сердечником.

Это магнитное поле проходит через середину вторичной обмотки и, следовательно, индуцирует ток в другой по закону взаимной индукции.

Прелесть этой системы в том, что отношение входного напряжения к выходному — это просто отношение первичной и вторичной обмоток, суммируемое следующей формулой:

Vout / Vin = Nsec / Npri

Где Vout — выходное напряжение, Vin — входное напряжение, Nsec — количество витков вторичной обмотки, а Npri — количество витков в первичной обмотке.

Итак, если у вас есть два трансформатора, один на 100 витков на первичной обмотке и 1000 на вторичной обмотке, а другой с 10 витками на первичной и 100 витков на вторичной обмотках, вы можете рассчитать соотношение витков как 1:10 для обоих, поэтому они оба повышают напряжение до одинакового уровня.

Свойства трансформатора

Если мы более внимательно рассмотрим пример, приведенный выше, первый трансформатор будет иметь большее сопротивление обмотки (поскольку используется больше проводов) и в некоторых случаях это может ограничивать количество тока, который может быть получен от трансформатора.Это свойство называется сопротивлением обмотки, но в большинстве случаев оно не имеет особого значения, поскольку используемый медный провод обычно имеет низкое сопротивление.

Еще одна вещь, которую вы заметите, — это отсутствие прямого электрического соединения между первичной и вторичной обмотками. Это называется гальванической развязкой и, как мы увидим, может быть очень полезно.

Глядя на каждую из обмоток трансформатора, мы видим, что они сконструированы так же, как катушки индуктивности — катушка с проволокой, намотанная вокруг магнитного сердечника, — и также имеют индуктивность.

Эта индуктивность пропорциональна квадрату числа витков, определяемому формулой:

Lpri / Lsec = Npri2 / Nsec2

Где Lpri — индуктивность первичной обмотки, Lsec — индуктивность вторичной обмотки, Npri — количество витков на первичной обмотке, а Nsec — количество витков на вторичной обмотке.

Константу пропорциональности для данного сердечника можно найти в таблице данных, и она обычно выражается в единицах мкГн / оборот2.Точное значение зависит от типа и размера сердечника.

Предположим, у вас есть сердечник трансформатора со спецификацией 1 мкГн / виток2. Если вы намотаете одну обмотку на этот сердечник, то индуктивность будет равна значению константы, умноженному на число витков в квадрате, в данном случае 1. Таким образом, индуктивность этой обмотки будет 1 мкГн. Если на этот же сердечник намотать еще одну обмотку с 10 витками, то индуктивность будет:

(1 мкГн / оборот2) * (10 витков) 2 = 100 мкГн

Поскольку обмотки имеют индуктивность, они обеспечивают сопротивление сигналам переменного тока, определяемое по формуле:

XL = 2π * f * L

Где XL — полное сопротивление в омах, f — частота в омах, а L — индуктивность в единицах Генри.

Допустим, вы хотите сконструировать трансформатор, потребляющий 3 А при 220 В переменного тока при 50 Гц, что является стандартной частотой электросети. Тогда импеданс первичной обмотки должен быть 73,3 Ом по закону Ома. Теперь, когда мы знаем необходимое сопротивление и частоту, мы можем изменить формулу, чтобы определить индуктивность, необходимую для обмотки:

L = (XL) / (2π * f)

Подставляя значения, мы находим, что необходимая индуктивность составляет 233 мГн.

Используя эту информацию и значение мкГн / виток2 из таблицы данных, мы можем рассчитать количество обмоток, необходимых для получения требуемой индуктивности.

Предположим, что значение равно 50 мкГн / виток2, тогда мы можем изменить формулу, чтобы определить индуктивность:

Где N — количество витков, L — требуемая индуктивность, а член t2 / мкГн — это просто величина, обратная значению, указанному в таблице данных.

Применяя наши значения в формуле, мы получаем необходимое количество витков, равное 2158. Итак, как вы видите, освоив формулы, вы можете проектировать трансформаторы практически для любого применения!

Конструкция трансформатора

Для тех, кому нужно наматывать свои собственные трансформаторы, важно знать конструкцию трансформатора .

Трансформатор состоит из нескольких основных компонентов:

1.BOBBIN:

Бобина — это базовый каркас любых трансформаторов. Он обеспечивает катушку, на которую наматываются обмотки, а также удерживает сердечник на месте. Обычно он сделан из термостойкого пластика. Он также иногда содержит металлические штыри, к которым вы можете припаять концы обмоток, например, если хотите установить его на печатную плату.

2. ЯДРО

Это, наверное, самая важная часть трансформатора.Как показано на рисунке, сердечники могут быть разных форм и размеров. Именно магнитные свойства сердечника определяют электрические свойства трансформатора, который построен вокруг сердечника.

3. ОБМОТКА

Это может показаться банальным, но проволока, использованная в конструкции, не менее важна, чем любой другой аспект. Обычно используется сплошной эмалированный медный провод, так как изоляция прочная и тонкая, поэтому нет лишнего пространства за счет пластиковых изоляционных оболочек.

Применение трансформаторов

1. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГЛАВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Это, вероятно, наиболее распространенное применение трансформаторов — понижение сетевого напряжения для низковольтных устройств. Вы можете даже найти их внутри таких вещей, как микроволновые печи, старые телевизоры и блоки питания из кирпича. Эти трансформаторы имеют железные сердечники, которые обеспечивают отличную проницаемость, но делают их громоздкими и несколько менее мощными, чем у других типов.

Они имеют маркировку 12-0-12 или 6-0-6 с тремя вторичными проводами. Это означает, что два внешних провода имеют на выходе среднеквадратичное значение 12 В переменного тока, если вы сделаете центральный провод заземлением. Если вы измеряете обе обмотки 12 В, вы получите 24 В переменного тока RMS. Это дает вам гибкость в выборе того, как вы можете использовать трансформатор.

2. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ С ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯМИ

Это очень особый тип источников питания, которые принимают вход постоянного тока и выдают выходной ток.Они есть у всех современных зарядных устройств для телефонов. Трансформаторы, используемые в этих блоках питания, больше похожи на индукторы с небольшим количеством витков и ферритовыми сердечниками со средней или высокой магнитной проницаемостью. Напряжение постоянного тока подается через «первичную обмотку» на короткое время, так что ток нарастает до определенного уровня и сохраняет некоторую магнитную энергию в сердечнике. Затем эта энергия передается вторичной обмотке при более низком напряжении, поскольку она имеет меньшее количество витков. Они работают на высоких частотах, обладают отличным КПД и очень малы.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Это специальные трансформаторы с соотношением витков 1: 1, поэтому входное и выходное напряжения одинаковы. Они используются для отключения электроприборов от заземления. Поскольку сеть является заземленной, прикосновение даже к одному проводу может привести к поражению электрическим током, поскольку обратный путь — это буквально земля. Использование изолирующих трансформаторов «отключает» прибор от заземления сети, поскольку трансформаторы гальванически изолированы.

4.ТРАНСФОРМАТОРЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

В большинстве стран мира в качестве стандартного напряжения питания используется 220 В переменного тока, но в некоторых странах, например в США, используется 110 В переменного тока. Это означает, что некоторые устройства, например блендеры, могут работать не во всех странах. Для этой цели мы можем использовать трансформаторы, которые преобразуют 110 В в 220 В или наоборот, чтобы убедиться, что техника может использоваться в любой стране.

5. СОГЛАСОВАНИЕ ИМПЕДАНСА

Это специальные типы трансформаторов, которые используются для согласования импеданса источника и нагрузки.Они находят широкое применение в ВЧ и аудиосхемах.

Коэффициент трансформации равен квадратному корню из импедансов источника и нагрузки.

6. АВТОТРАНСФОРМАТОР

Это трансформатор особого типа, который имеет только одну обмотку с «отводным» выходом, образующим вторичную обмотку. Обычно этот отвод является регулируемым, поэтому вы можете изменять выходное переменное напряжение, как делитель напряжения.

Заключение

Трансформаторы — полезные устройства, и научиться их конструировать и работать с ними может очень кстати! Хотя мы рассмотрели здесь основы, проектирование трансформатора с нуля — это то, что можно обсудить в другой статье, поэтому давайте поговорим об этом в другой раз.Итак, теперь, когда вы снова увидите трансформатор, вы будете знать, почему он там и как работает.

Что такое трансформатор? | Вондрополис

Что вы считаете величайшим научным открытием или изобретением всех времен? Для некоторых открытие электричества Бенджамином Франклином, вероятно, окажется в верхней части списка. В конце концов, без электричества наша жизнь была бы совсем другой, чем сегодня.

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как электричество поступает от электростанции в ваш дом? Просто подключить электронное устройство к ближайшей розетке — это удобство, которое мы часто воспринимаем как должное.Однако путь электричества к этим маленьким розеткам в стене — увлекательное путешествие.

Если вы когда-либо видели предметы, свисающие с верхних столбов электроснабжения или большие ящики, стоящие рядом со зданиями, то вы знакомы с некоторыми из наиболее важных частей оборудования в системе, которая обеспечивает энергией ваш дом. Эти машины называются трансформаторами. Нет, они не превращаются в машины супергероев, когда вы не смотрите, но все они о переменах!

Трансформаторы — это электрические машины, которые меняют напряжение с одного напряжения на другое.Напряжение — это мера электрической силы, которая толкает электроны по цепи. В некоторых случаях трансформаторы могут брать электричество с более низким напряжением и переключать его на более высокое напряжение. Такие трансформаторы называются повышающими трансформаторами.

Однако большинство трансформаторов — это понижающие трансформаторы. Они берут электричество с высоким напряжением и меняют его на более низкое. Это критический шаг в процессе доставки энергии, поскольку электричество, поступающее от электростанции, имеет чрезвычайно высокое напряжение, которое слишком велико для использования в вашем доме.

Например, линия электропередачи электростанции может передавать электричество напряжением от 400 000 до 750 000 вольт. Электричество отправляется с таким высоким напряжением, потому что ему часто приходится преодолевать большие расстояния. Использование более высоких напряжений помогает минимизировать потери энергии при перемещении.

В определенных областях, называемых электрическими подстанциями, огромные трансформаторы снижают это высокое напряжение до более низкого напряжения, которое направляется в определенные области. Вы когда-нибудь видели электрическую подстанцию ​​возле своего дома? Обычно по ним можно узнать по наличию большого количества электрических линий и оборудования, включая многочисленные трансформаторы.

Понижающие трансформаторы на подстанциях понижают высокое напряжение до более низкого в диапазоне 7200 вольт. Когда электричество достигает вашего района, трансформаторы на опорах или заземляющих коробках, подключенных к подземным проводам, снижают напряжение электричества до 220–240 вольт для использования в вашем доме. Некоторые основные электроприборы, такие как водонагреватели, плиты и кондиционеры, будут использовать 220–240 вольт, тогда как большинство других небольших электроприборов будут использовать 110–120 вольт.

Так как же трансформаторы творит эту электрическую магию? Все это происходит из-за пары простых фактов об электричестве. Трансформаторы работают, потому что колеблющийся электрический ток (известный как переменный ток), протекающий по проводам, входящим в трансформатор (первичный ток), создает магнитное поле. Это флуктуирующее магнитное поле создает ток (вторичный ток) во втором наборе проводов, покидающих трансформатор, в результате процесса, называемого электромагнитной индукцией.

Чтобы сделать этот процесс более эффективным, провода, входящие в трансформатор и выходящие из него, скручены в петли или витки вокруг железного стержня, называемого сердечником. Если первичная и вторичная катушки имеют одинаковое количество витков или витков, напряжение будет одинаковым в каждой. Однако, если вторичная катушка имеет больше или меньше петель или витков, тогда напряжение вторичного тока будет больше или меньше первичного тока.

Например, если первичная обмотка имеет 10 витков, а вторичная обмотка — один виток, то трансформатор снизит первичное напряжение в 10 раз.Таким образом, ток, входящий в трансформатор при 1000 вольт, покидает трансформатор при 100 вольт.

Какой классический трансформатор ты?

• Эдвард Камбро
• — 10 ноября
• в уголке компьютерщика

У «Трансформеров» всегда был гигантский список, поэтому они могли продавать больше игрушек, рассказывающих эпические истории (мы были правы в первый раз), но им все же удалось за 30 лет своей жизни и франшизы на создание фильмов на миллиард долларов. персонажи, которых фанаты не только любят, но и стали иконами по всему миру.А кто в детстве не хотел быть трансформером? Вы были бы одновременно гигантским роботом и древним пришельцем. Вы можете стрелять лазерными лучами и стать автомобилем, самолетом, космическим кораблем или чем-то еще в этом отношении.

Но кем бы вы были? Есть так много игрушечных персонажей на выбор. Крутой, но в конечном итоге незаменимый член Вредителей? Настоящий маньяк, как Шестизарядный? Или, может быть, вы попадете в главную цель и получите Оптимуса Прайма.Это все равно что узнать, что ты бессмертен, потому что, послушай, он может много умирать, но он всегда возвращается, прежде чем продажи испортятся.

А может, станет совсем темно. Может, вы десептикон. Звуковая волна. Старскрим. Конечно, всегда есть вероятность, что вы не так круты, как думали. Что, если вы окажетесь в роли Морского спрея, Вилли или Крысолова. Что ж, знать — это половина дела. Итак, пройдите этот тест и узнайте, каким персонажем Трансформеров вы будете.

Вопрос 1

Какое слово лучше всего описывает вас?

Сострадательный

Холодный

Ненадежный

Опасно

На заре комиксов «Трансформеры» Бобу Будянски было поручено создать профили персонажей для этих игрушек, чтобы они могли нести свою собственную историю.Учитывая огромный размер гипса, у него было очень мало времени на их предварительную отработку. Их описания были голыми. Обычно это немного больше, чем предложение. Мы решили чтить эту традицию.

вопрос 2

Какой твой любимый цвет?

Красный

Желтый

Синий

Фиолетовый

Цвет имеет значение во вселенной Трансформеров.Есть странная цветовая схема, которой обычно придерживаются обе стороны, за исключением серии Shattered Glass. Вы когда-нибудь читали это? Где автоботы злые, а десептиконы хорошие. Это как зеркальная вселенная из «Звездного пути». Боже, как это чертовски глупо. Тем не менее, некоторые довольно приличные редизайны.

Вопрос 3

Какая команда вас больше всего идентифицирует?

Автоботы

Десептиконы

Конечно, автоботы — хорошие ребята, но десептиконы действительно крутые.И большинство из них умеют летать. Что еще круче. Но каждому свое. На какой стороне вы бы предпочли оказаться? Нет, это не вопрос с подвохом. Те приходят позже в викторине. Или они?

Вопрос 4

Какой ваш любимый фильм?

Убийство Джесси Джеймса трусливым Робертом Фордом

Сеть

день сурка

Бешеные псы

Вы знаете, кто оказался великим персонажем? Громовержец.Вы знаете, как его использовать неэффективно? Держать его на Земле как начинающего сценариста. Тем не менее, Трансформеры имеют долгую, легендарную и часто неприятную историю с кино. Учитывая, что сами персонажи широко знакомы с земной культурой, мы уверены, что со временем они поймут кое-что.

Вопрос 5

Выберите свой любимый трансформатор

Вилли

Звуковая волна

Ультра Магнус

Старскрим

Фэндом может быть странной штукой, особенно в фракционированном мире Трансформеров.Лично нам нравятся десептиконы, но мы по-прежнему испытываем неизменную любовь к Оптимусу Прайму. Многие фанаты разделяют лояльность персонажа и фракции, так что давайте поиграемся с этим.

Вопрос 6

Как вы справляетесь с проблемами?

Я легко переживаю

Сначала я разваливаюсь

Я невероятно спокоен

Эй, мы все по-разному справляемся со стрессом.Некоторые из нас принимают вещи спокойно, другие пробивают дыру в стене. Иногда это просто вопрос градусов. Вы можете относиться к вещам так спокойно, что люди думают, что вы бесчувственны и бесчеловечны, или вы можете так волноваться, что другие пожелают, чтобы все, что вы делали, было вмятиной на гипсе. По общему признанию, это Трансформеры, поэтому что бы там ни было, в конечном итоге будет стрелять.

Вопрос 7

Вы верны?

Я верен себе

Люди так думают

да

Послушайте, вы знаете, к чему ведет этот вопрос.Все дело в Старскриме и десептиконах. Но есть несколько автоботов, которые доказали свою нелояльность, и несколько десептиконов, которые твердо и искренне верят в дело и в своего лидера. Это сложный мир. Когда написано правильно. И когда не режиссер Майкл Бэй.

Вопрос 8

Вы человек «большого правительства» или человек «маленького правительства»?

Маленькое правительство

Я бы предпочел доброжелательную диктатуру

Большое правительство

История Трансформеров пронизана (часто утомительными) политическими историями, в которых подробно описываются многочисленные гражданские войны, которые преследовали Кибертрон на протяжении десятков миллионов лет.Хотя во всех историях есть темы о политической коррупции, есть также темы о больших и малых правительствах и о том, какие персонажи будут поддерживать друг друга. Да, это один из вопросов, по которым мы с вами балуемся.

Вопрос 9

Выберите свой нелюбимый трансформатор

Хот Род

Blaster

Перцептор

Звуковая волна

Ударная волна

Когда у вас есть актерский состав, охватывающий эоны и вселенные, скорее всего, вы получите несколько классических персонажей и много-много неудачников.Мы могли бы просто пойти по легкому пути и назвать некоторых персонажей, которых явно ненавидим, но нет, давайте сделаем это более интересным. Давайте воспользуемся некоторыми персонажами, которые могут вам действительно понравиться (конечно, ваш опыт может отличаться; у Трансформеров много персонажей).

Вопрос 10

Что вы думаете о человеческих персонажах в истории Трансформеров?

Они необходимы для ознакомления с лором

Они худшие

они мне нравятся

Итак, вы представляете Трансформеров своему другу, который не фанат.У вас есть гигантские инопланетяне-роботы, которые могут превращаться в автомобили. Их война длилась миллионы лет, и бесчисленные планеты пали как побочный ущерб в их безумном рывке за истощающимися ресурсами. Ход войны меняется, когда в нее вступают крошечные человеки. Каким-то образом это дает автоботам преимущество.

Вопрос 11

Как бы вы выиграли битву?

Шок и трепет

Путем манипуляции

Тщательная стратегия

Собирая информацию заранее

Трансформеры вели войны во всех формах.Каждый персонаж может внести свой вклад в соответствии со своими навыками (есть даже Найтбит, который является детективом в стиле нуар — да, сложно представить себе это). У высокопоставленных солдат обеих фракций есть свои предпочтения от скрытых до геноцидов. Что твое?

Вопрос 12

Способны ли вы принимать «трудные решения»?

Я не уверен

Я могу принять решение, и мне придется научиться жить с этим

Я могу принять решение и спокойно спать

Неа

Нет-нет, это не имеет отношения к Сиалису.На войне гибнут люди. Я однажды прочитал об этом в книге. Дело в том, что автоботы и десептиконы совершали зверства для достижения своих целей. Вместо того, чтобы принимать во внимание цели (но мы сделаем это позже), давайте посмотрим на действия. Применение химического оружия. Пытки. Использование ОМУ. Если бы вам пришлось «нажать на кнопку», как бы вы отреагировали?

Вопрос 13

Как бы вы описали автоботов?

Семья

Идиоты

Правильно

Неорганизованный

Лицемеры

Необходимо

Они главные герои сериала.Любят яркие цвета и шины. Они борются за свободу от тирании. Они тряпичная команда; разрозненные личности, которые объединились ради общей цели: они не хотят быть рабами автократии Мегатрона (видите, что мы там делали?). Для автоботов философия «не наступай на меня» пронесла их через миллионы лет, но им еще предстоит выиграть войну.

Вопрос 14

Опишите десептиконов

Решение

Средство для достижения цели

Моя судьба

Ужасающий

Заблуждение

Их называют десептиконами — конечно, они плохие парни.Обычно они предпочитают более темные цвета и обычно более агрессивны. Некоторые считают себя высшими представителями высшей расы, в то время как другие руководствуются своими собственными планами. Как ни странно, их философия — «мир через тиранию», что по сути является «регулируемой свободой», так что да, в этом нет особого смысла. Несмотря на их боевое программирование, им еще предстоит выиграть войну.

Вопрос 15

Победа или честь?

Победа

Честь

Есть бесчестные автоботы (Prowl) и благородные десептиконы (Carnivac).В этом смысле жизнь смешная. Мы поднимаем этот вопрос, потому что этот вопрос сложнее, чем кажется на первый взгляд (хи-хи). Что хорошего в чести, если вы живете при деспотическом диктаторе? Что хорошего в победе, если ты стал врагом, от которого стремился всех спасти? Забавный вопрос, не правда ли?

Вопрос 16

Опишите свою группу друзей

Странная, разнообразная группа

У меня нет друзей

Я не хочу друзей

Похож на меня

Да, у Трансформеров есть программы дружбы.Также они могут чувствовать боль и голод. Они чуют, засыпают и имеют несовершенную цель. Это странная франшиза, лучше иногда не вдаваться в подробности. Но да, даже у них есть группы друзей. То, как вы и ваши друзья взаимодействуете, является частью определения того, каким Трансформером вы будете.

Вопрос 17

Как бы вас описали ваши друзья?

Полезно

Верный

Далекий

Надежный

Самодовольный

Пора немного осознать себя.А теперь честно — как бы вас описали ваши друзья. Здесь лучше всего говорить правду — вы не хотите лгать и случайно получить отстойный персонаж. С другой стороны, если вы скажете правду, и у вас все равно окажется дерьмовый персонаж, будет еще хуже. Боже, представь, что ты узнал, что ты Вили. Смотри, это темное место. Просто ответь на вопрос. Используйте здравый смысл.

Вопрос 18

Как поступать с начальником, который вам не нравится?

Подорвать их

Подружитесь с ними

Посредством честности

Я не люблю конфронтацию

У всех нас был один или два ужасных босса.Возможно, именно поэтому вы вообще решили стать писателем-фрилансером. Это и тот факт, что вы можете работать удаленно и весь день возиться в мантии капитана Кирка. Но в те времена, когда вам приходилось иметь дело с начальником, который был некомпетентным, сумасшедшим, оскорбительным или иным образом неприятным, как вы справлялись? И перестань говорить «Литий».

Вопрос 19

Что самое худшее, что может с вами случиться?

Подводить других

Неудачный

Быть преданным

Умирает

Джокер сказал, что достаточно одного плохого дня, чтобы перебороть край.Что самое худшее, что может с тобой случиться? Очевидно, мы не можем использовать все возможности — чувак, жизнь хаотична, не так ли? Раст Коул сделал несколько хороших замечаний. В любом случае, загляните внутрь себя и расскажите нам, что самое худшее, что может с вами случиться. Не волнуйтесь, мы не будем продавать эту информацию правительству. Если только это не худшее, что может с тобой случиться.

Вопрос 20

Вы видите раненое животное…

Сохрани это!

Может потребоваться убийство из милосердия

Не моя проблема

.