Трансформаторы

М.В. Электроника : Учебник для вузов, - М.: Издательский центр «Академия», 2005 г, с. 193 –220.

2. Иванов И.И., Соловьев Г.И., Равдоник В.С. Электротехника: Учебник для вузов, - СП/б.: изд. «Лань», 2006 г, с. 174 – 22.

4. Трансформаторы напряжения и тока

2. Трансформатор с отводом от средней точки

3. Автотрансформатор

служащие главным образом для преобразования (трансформации) переменных напряжений и токов одних величин в другие при неизменной частоте, согласования сопротивлений (напряжений) между каскадами электронных устройств и гальванической (электрической развязки) электрических цепей.

Повышающий Тр1

Понижающий Тр2

Обеспечиваются MIN потери энергии

(сердечник) магнитомягкий материал - уменьшает потери вихревых токов и гистерезиза

Магнитный поток - Ф

этой обмотки потечет ток I1 , который создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф. Магнитный поток Ф замыкаясь в магнитопроводе, индуцирует в первичной обмотке w1 и вторичной w2 ЭДС Е1 и Е2 соответственно.
При подключении нагрузки ZH к выводам вторичной обмотки под действием ЭДС Е2 в цепи этой обмотки потечет ток I2.

Для синусоидального магнитного потока Ф(t) = Фmsin(ωt) расчетные значения действующих ЭДС в первичной и вторичной обмотках равны

где w1 и w2 число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора f – частота переменного напряжения, Гц
Фm –максимальное значение магнитного потока, Вб

Для идеального трансформатора (без учета потерь)
(мощность потребляемая из сети = мощности отдаваемой потребителю)

каскада

Для обеспечения согласования сопротивлений RH и RВЫХ необходим трансформатор с коэффициентом трансформации k = 10

RВЫХ/RH = 100=k2

под нагрузкой (комплексной) вторичное напряжение U2 изменяется. При постоянном напряжении U1 = U1H изменение U2 обусловлено в основном падением напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Внешняя характеристика трансформатора определяет зависимость изменения вторичного напряжения U2 от тока нагрузки I2 при постоянном коэффициенте мощности ϕН = const. (графики строятся обычно в относительных единицах)

мощности Р1 на величину мощности потерь ΔР

Коэффициент полезного действия трансформатора

Режим работы трансформатора, обеспечивающий максимальное значение КПД (η = 0,94 …0,99), определяет примерное равенство переменных и постоянных потерь в трансформаторе

обмоток трансформатора равны по амплитуде и противоположны по фазе

с одним или несколькими отводами от нее.

Понижающий

36В

150 витков

24В

U23 = 4,5В

U34 = 7,5В

U40 = ?

Используются в качестве регулируемых источников вторичного напряжения

и аппаратов автоматической защиты от цепи высокого напряжения, чем достигается безопасность измерения

для расширения пределов измерения измерительных приборов

TН работают в условиях, близких к режиму холостого хода силового трансформатора

Таким образом, измерив низкое (вторичное) напряжение U2 можно определить высокое (первичное) напряжение U1

W1=1200 витков

W2=40 витков

U2= 36 B

Трансформаторы напряжения (ТН) и тока (ТТ) применяются для:

а его вторичная обмотка замыкается непосредственно через амперметр и цепи тока других измерительных приборов. При отключении измерительных приборов вторичную обмотку необходимо замкнуть ключом (режим короткого замыкания)

TТ работают в условиях, близких к режиму короткого замыкания силового трансформатора

Таким образом, измерив вторичный ток I2 можно определить первичный ток I1

W1=12 витков

W2= 120 витков

I2= 3A

I1= 30A

При размыкании вторичной обмотки без подключенного амперметра возникает опасность для жизни, так как во вторичной обмотке индуцируется ЭДС порядка 1,5 кВ