Трансформаторы, виды устройства

ТРАНСФОРМАТОРЫ – ВИДЫ, УСТРОЙСТВО, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

:

Авторы: преподаватель-Е. Ю. Карпушкина, ученица- Цыганкова Е.

Электрический ток никогда не получил бы такого широкого применения, если бы его нельзя было бы преобразовывать для безопасного и удобного потребления

Для преобразования переменного напряжения в самых различных областях – электроэнергетики, электронике, радиотехнике используются ТРАНСФОРМАТОРЫ

Трансформа́тор  — это   электро-магнитное устройство, имеющее две или более  индуктивно  связанные обмотки на каком-либо магнито-проводе (сердечнике) из ферромаг-нитного магнито-мягкого материала

Трансформатор может состоять из одной ( автотрансформатор ) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек)

История создания трансформаторов

В  1831 году английским физиком Майклом Фарадеем  было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора

В 1876 году инженер Яблочков П.Н. применил первый трансформатора переменного тока и получил патент. Яблочкова считают изобретателем трансформаторов.

Первый трансформатор представлял собой стержень, на который наматывались обмотки проволоки.

Принципы действия трансформатора

• Изменяющийся во времени электрический ток  создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм) 
• Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)

1- первичная обмотка; 2 - вторичная

Режимы работы трансформатора

1.   Режим холостого хода характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт. С помощью режима холостого хода можно определить  КПД  трансформа-тора,  коэффициент трансформации , а также потери в сердечнике.

2. Режим нагрузки характеризуется работой трансформатора с подключенным источником в первичной, и нагрузкой во вторичной цепи трансформатора. Данный режим является основным рабочим для трансформатора.

3.   Режим короткого замыкания получается в результате замыкания вторичной цепи накоротко. С помощью опыта короткого замыкания можно определить потери на нагрев обмоток в цепи трансформатора («потери в меди»).

. Классификация трансформаторов

Силовой трансформатор переменного тока  — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в городских электрических сетях, для приёма и использования электрической энергии, подаваемой конечным потребителям.  

Силовой трансформатор переменного тока  используется для непосредственного преобразования напряжения в цепях переменного тока для удобного потребления (380/220 В)

Мачтовая трансформаторная подстанция с трёхфазным понижающим трансформатором

Классификация трансформаторов тока

Трансформаторы тока классифицируются по различным признакам: 1. По назначению: - измерительные - защитные - промежуточные - лабораторные (высокой точности)

2. По роду установки: для наружной установки ; для внутренней установки ; встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы и т. д.; накладные  — надевающиеся сверху на проходной изолятор; переносные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний)

Трансформаторы тока классифицируются по признакам: 3. По конструкции первичной обмотки: - одновитковые (стержневые); - многовитковые (катушечные); - многовитковые с «восьмёрочной обмоткой»; - шинные 4. По способу установки: проходные; опорные 5. По выполнению изоляции: - с сухой изоляцией (фарфор, бакелит, эпоксидная изоляция); - с бумажно-масляной изоляцией; - газонаполненные ( элегаз ); - с заливкой компаундом. 6. По числу ступеней трансформации: - одноступенчатые; - двухступенчатые (каскадные)

Основные части конструкции трансформатора

• Основными частями являются:
• - магнитопровод
• - обмотки
• - каркас для обмоток
• - изоляция
• - система охлаждения
• - прочие элементы
• (для монтажа, доступа к выводам обмоток, защиты трансформатора)

Стержневой тип

трёхфазных трансформаторов

Основные части конструкции трансформатора

• Производитель выбирает между тремя различными базовыми концепциями:
• - Стержневой
• - Броневой
• - Тороидальный
• Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства.

Броневой тип

трёхфазных трансформаторов

Трансформатор напряжения

•  — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в измерительных цепях. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать цепи защиты и измерения от цепи высокого напряжения .

• Трансформа́тор напряже́ния  — один из разновидностей трансформатора , предназначенный для преобразования высокого напряжения линий электропередач, в удобное для измерения низковольтное напряжение, что, в свою очередь, позволяет использовать более дешёвое оборудование в низковольтных сетях и удешевляет их изоляцию.
• основной режим работы трансформатора напряжения — режим холостого хода .

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Спасибо за внимание !