Тема урока: "Трансформатор"

_{Трансформаторы}

1) Общие сведения о трансформаторах.

Трансформатор - электрическое устройство, которое используется для изменения уровня напряжения и тока, переменного тока.

Он состоит из двух или более обмоток проводника, обычно намотанных на одно и то же железное сердце (магнитный сердечник). Обмотка, через которую подается входной ток, называется первичной обмоткой, и она подключается к источнику электрического напряжения. а обмотка, на которой выходит измененный ток, называется вторичной обмоткой, которая подключается к нагрузке или потребителю электроэнергии.

Магнитный сердечник — элемент, который находится между первичной и вторичной обмотками и служит для усиления магнитного поля и передачи энергии между обмотками.

П ринцип работы трансформатора основан на действии электромагнитной индукции. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку создается переменное магнитное поле в магнитном сердечнике. Это магнитное поле индуцирует напряжение во вторичной обмотке, что позволяет передавать электрическую энергию с одной обмотки на другую с измененными значениями напряжения и тока.

Трансформаторы используются для изменения напряжения, а также для изоляции и передачи электроэнергии на длинные расстояния. Они также используются в различных электрических устройствах, таких как зарядные устройства, стабилизаторы напряжения, аудио усилители и т. д. Трансформаторы редко используются в автомобилях, поскольку они неэффективны для преобразования низковольтного постоянного тока (например, напряжения аккумулятора автомобиля) в другие формы электроэнергии.

Однако существуют некоторые примеры зажигание, Зарядные устройства для устройств, аудиосистемы и индикаторы напряжения, когда трансформаторы или подобные устройства могут применяться в автомобилях. Однако в современных автомобилях большинство преобразований электроэнергии выполняются с использованием полупроводниковых устройств, таких как выпрямители, инверторы и преобразователи постоянного тока, которые более эффективны и компактны по сравнению с традиционными трансформаторами.

2)Основные характеристики трансформатора:

а) Отношение трансформации: Это отношение между числом витков в первичной и вторичной обмотках трансформатора. Оно определяет, как изменяется напряжение или ток при прохождении через трансформатор.

Трансформатор называется повышающим, если напряжение на вторичной обмотке Uвых больше, чем на первичной Uвх. К ˂ 1

Трансформатор называется понижающим, если напряжение на вторичной обмотке Uвых меньше, чем на первичной Uвх. К ˃ 1

б) Коэффициент преобразования: Это отношение между выходной и входной мощностью трансформатора. Он показывает эффективность преобразования энергии в трансформаторе.

в) Эффективность (КПД): Это отношение между выходной и входной мощностью трансформатора. Он показывает, насколько эффективно трансформатор преобразует электрическую энергию.

г) Загрузка: Это суммарное сопротивление или нагрузка, подключенная к вторичной обмотке трансформатора. Она определяет, сколько тока будет потребляться из трансформатора.

д) Изоляция: Трансформаторы имеют изоляцию между обмотками и корпусом, чтобы предотвратить случайные короткое замыкание и обеспечить безопасность операторов и оборудования.

Изоляция трансформатора - важный аспект его конструкции для обеспечения безопасности и эффективной работы. Изоляция используется для предотвращения коротких замыканий и утечек тока между обмотками трансформатора и между обмотками и корпусом. Обычно для изоляции применяют следующие материалы: изолирующая бумага, керамические материалы, масло и тд .

Выбор материала зависит от конкретных требований к трансформатору, его номинального напряжения и применения. Однако правильная изоляция всегда играет ключевую роль в обеспечении безопасности и надежности работы трансформатора.

Существует несколько способов классификации трансформаторов, в зависимости от различных параметров и характеристик. Основные способы классификации трансформаторов представлены в таблице 3,и в каждой из этих категорий могут быть подкатегории, учитывающие более конкретные характеристики и параметры трансформаторов.

Таблица 1. Классификация трансформаторов.

Материалы для закрепления и контроля усвоения изученного материала

решение задач

Задача 1. Определить коэффициент трансформации, если U_вх=250 В, а U_вых=25 В и узнать какой это трансформатор?

Задача 2. Определить коэффициент трансформации, если U_вх=25 В, а U_вых=250 и узнать какой это трансформатор?

Задача 3. Определить число витков W₂ во вторичной обмотке трансформатора, если коэффициент трансформации К=15, а число витков в первичной обмотке W₁=3000.

2