Изобретателем трансформатора
является русский ученый П.Н.Яблочков. В 1876г. Яблочков использовал
индукционную катушку с двумя обмотками в качестве трансформатора для питания
изобретенных им электрических свечей. Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый
сердечник. Трансформаторы с замкнутым сердечником, подобные применяемым в
настоящее время, появились значительно позднее, в 1884г. С изобретением
трансформатора возник технический интерес к переменному току, который до этого
времени не применялся.
Выдающийся русский
электротехник М.О.Доливо-Добровольский в 1889г. Предложил трехфазную систему
переменного тока, построил первый трехфазный асинхронный двигатель и первый
трехфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне
в 1891г. Доливо-Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную
электропередачу трехфазного тока протяженностью 175 км; трехфазный генератор
имел мощность 230 КВт при напряжении 95 В.
В дальнейшем начали применять
масляные трансформаторы, так как было установлено, что масло является не только
хорошей изоляцией, но и хорошей охлаждающей средой для трансформаторов.
2. Основные понятия
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 широко применяются при передаче электрической
энергии на большие расстояния, распределении ее между приемниками, а также в
различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.
При изготовлении трансформаторов бытового и промышленного
назначения применяют
стандартизованные термины и определения, обязательные для
применения в документации всех видов, научно-технической и справочной
литературе.
Ниже приведены несколько таких терминов и их определений.
Трансформатор — статическое электромагнитное
устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и
предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной
или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем
переменного тока.
Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный
для преобразования электрической энергии в электрических сетях и установках,
предназначенных для приема и использования электрической энергии. К силовым
трансформаторам относятся трансформаторы трехфазные и многофазные мощностью
6,3 кВ*А и более, однофазные мощностью 5 кВ*А и более.
Повышающий трансформатор - трансформатор, у которого
первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения.
Понижающий трансформатор — трансформатор, у которого
первичной обмоткой является обмотка высшего напряжения.
Сигнальный трансформатор - трансформатор малой
мощности, предназначенный для передачи, преобразования, запоминания
электрических сигналов.
Автотрансформатор — трансформатор, две или более обмотки
которого гальванически связаны так, что имеют общую часть.
Импульсный сигнальный трансформатор - сигнальный
трансформатор, предназначенный для передачи, формирования, преобразования и
запоминания импульсных сигналов.
Коэффициент трансформации трансформатора малой мощности —
отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки.
Магнитная индукция -
векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую
на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.
Магнитный поток — поток магнитной индукции.
Напряженность магнитного поля — векторная
величина, равна геометрической разности магнитной индукции, деленной на
магнитную постоянную, и намагниченности.
Индуктивная связь - связь
электрических цепей посредством магнитного поля.
3. Классификация трансформаторов
Трансформаторы можно классифицировать:
По признаку функционального назначения
-трансформаторы питания
-трансформаторы согласования
Рассмотрим трансформаторы питания, их можно
классифицировать
1. По напряжению:
-низковольтные
-высоковольтные
-высокопотенциальные
2. В зависимости от числа фаз преобразуемого напряжения
-однофазные
-трёхфазные
3. В зависимости от числа обмоток
-двухобмоточные
-многообмоточные
4. В зависимости от конфигурации магнитопровода
-стержневые
-броневые
-тороидальные
5. В зависимости от мощности
-малой мощности
-средней мощности
-большой мощности
6. В зависимости от способа изготовления магнитопровода
-пластинчатые
-ленточные
7. В зависимости от коэффициента трансформации:
-повышающие
-понижающие
8. В зависимости от вида связи между обмотками:
-с электромагнитной связью (с изолированными
обмотками)
-с электромагнитной и электрической связью(со
связанными обмоками)
9. В зависимости от конструкции обмотки:
-катушечные
-галетные
-тороидальные
10. В зависимости от конструкции всего трансформатора
-открытые
-капсулированные
-закрытые
11. В зависимости от назначения:
-выпрямительные
-накальные
-анодно-накальные и т.д.
12. В зависимости от рабочей частоты трансформаторы делят на
трансформаторы:
-пониженной частоты (менее 50 Гц)
-промышленной частоты (50 Гц)
-повышенной промышленной частоты
(400, 1000, 2000 Гц)
-повышенной частоты (до 10000
Гц)
-высокой частоты
4. Основные параметры.