Трансформаторы. Определение, история создания, устройство, принцип работы

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Трансформаторы. Определение, история создания, устройство, принцип работы

Содержание

2. Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее число индуктивно-связанных обмоток и предназначенное для преобразования
3. История создание трансформатора В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, которое
4. Датой же рождения первого трансформатора считается 30 ноября 1876 года, когда русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков
5. В 1884 году в Англии братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсонами был создан первый трансформатор с замкнутым
6. В 1889 году русский электротехник М. О. Доливо-Добровольский вместе с предложенной им трехфазной системой переменного тока
7. Устройство трансформатора Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на который надеты две катушки
10. Электрическая схема трансформатора в самом простом исполнении должна содержать как минимум две обмотки. Такие трансформаторы называют
12. По виду охлаждения трансформаторы подразделяются на сухие и масляные. Количество фаз в силовой обмотке делит трансформаторы
13. Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике
14. Устройство трансформатора. Две катушки с разными числами витков одеты в стальной сердечник Катушка, подключенная к источнику
15. Принцип работы Схема однофазного двухобмоточного трансформатора представлена ниже. На схеме изображены основные части: ферромагнитный сердечник, две
16. Как только вторичная обмотка подключается к нагрузке, в цепи возникает ток i2, то есть совершается передача
17. Первичную обмотку включают в сеть с переменным напряжением, её намагничивающая сила i1n1 создает в магнитопроводе переменный
18. Для того чтобы посчитать действующее значение ЭДС нужно воспользоваться формулой E=4.44 f n Фm , Где
19. Из приведенных выше формул можно сделать вывод о том, что ЭДС отстает от магнитного потока на
20. Из этого можно сделать вывод, что вторичное напряжение может быть меньше или больше первичного, в зависимости
21. КПД трансформатора Обычно мощность на выходе и мощность на входе приблизительно равны, так как трансформаторы являются
22. Виды трансформа-торов
23. Силовой трансформатор Силовой трансформатор - трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в
24. Автотрансформатор Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за
25. Трансформатор тока Трансформатор тока — трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение - для снижения первичного
26. Трансформатор напряжения Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение - преобразование высокого напряжения
27. Импульсный трансформатор Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до
28. Разделительный трансформатор Разделительный трансформатор — это трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками.
30. Скачать презентацию

Слайд 2

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее число

индуктивно-связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока. Трансформаторы широко используются в промышленности и быту для различных целей.

Слайд 3

История создание трансформатора
В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции,

которое легло в основу работы трансформатора. В этом же году появилось его схематическое изображение .
В 1848 году французским механиком Г.Румкорфом была изобретена индукционная катушка (индуктивность) – прообраз трансформатора.

Слайд 4

Датой же рождения первого трансформатора считается 30 ноября 1876 года, когда

русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков получил патент на трансформатор с разомкнутым сердечником. Это был стержень с намотанными на него обмотками. В 1882 году этот трансформатор был усовершенствован другим русским ученым И.Ф.Усагиным

Слайд 5

В 1884 году в Англии братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсонами был создан

первый трансформатор с замкнутым сердечником.
В конце 1880-х инженером Д. Свинберном было изобретено масляное охлаждение трансформатора – это повысило надежность и долговечность его обмоток.
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.

Слайд 6

В 1889 году русский электротехник М. О. Доливо-Добровольский вместе с предложенной

им трехфазной системой переменного тока создал первый трехфазный трансформатор.
Дальнейшее развитие трансформаторов сводилось к усовершенствованию материала сердечника, что позволило снизить потери и значительно увеличить эффективность трансформаторов.

Слайд 7

Устройство трансформатора
Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на

который надеты две катушки с проволочными обмотками. Одна из обмоток, называется первичной, она подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют «нагрузку», т.е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Электрическая схема трансформатора в самом простом исполнении должна содержать

как минимум две обмотки. Такие трансформаторы называют двуобмоточными. Если обмоток больше двух, то они попадают в класс многообмоточных. Конструктивное исполнение обмоток трансформаторов разделяет их на цилиндрические, дисковые и концентрические.
По соотношению обмоток трансформаторы делятся на повышающие – если напряжение вторичной обмотки больше силовой, и понижающий (соответственно наоборот).

Слайд 11

Слайд 12

По виду охлаждения трансформаторы подразделяются на сухие и масляные. Количество

фаз в силовой обмотке делит трансформаторы на однофазные и трёхфазные. Так же существует классификация по форме магнитопровода: стержневые (строчные трансформаторы в телеаппаратуре), броневые, тороидальные и овальные.

Слайд 13

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях

применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Слайд 14

Устройство трансформатора.
Две катушки с разными числами витков одеты в стальной

сердечник
Катушка, подключенная к источнику – первичная катушка. ( N1, U1, I1 )
Катушка, подключенная к потребителю – вторичная катушка. ( N2, U2, I2 )
N-число витков. U-напряжение. I-сила тока.

Слайд 15

Принцип работы
Схема однофазного двухобмоточного трансформатора представлена ниже.
На схеме изображены основные

части: ферромагнитный сердечник, две обмотки на сердечнике. Первая обмотка и все величины которые к ней относятся (i1-ток, u1-напряжение, n1-число витков,Ф1 – магнитный поток) называют первичными, вторую обмотку и соответствующие величины - вторичными.

Слайд 16

Как только вторичная обмотка подключается к нагрузке, в цепи

возникает ток i2, то есть совершается передача энергии от трансформатора, который получает ее из сети, к нагрузке. Передача энергии в самом трансформаторе происходит благодаря магнитному потоку Ф.

Слайд 17

Первичную обмотку включают в сеть с переменным напряжением, её намагничивающая

сила i1n1 создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф, который сцеплен с обеими обмотками и в них индуцирует ЭДС
e1= -n1dФ/dt, e2= -n2dФ/dt.
При синусоидальном изменении магнитного потока Ф = Фm sinωt , ЭДС равно
e = Em sin (ωt-π/2).

Слайд 18

Для того чтобы посчитать действующее значение ЭДС нужно воспользоваться формулой

E=4.44 f n Фm ,
Где f - циклическая частота,
n – количество витков,
Фm – амплитуда магнитного потока.
Причем если вы хотите посчитать величину ЭДС в какой либо из обмоток, нужно вместо n подставить число витков в данной обмотке.

Слайд 19

Из приведенных выше формул можно сделать вывод о том, что

ЭДС отстает от магнитного потока на четверть периода и отношение ЭДС в обмотках трансформатора равно отношению чисел витков
E1/E2=n1/n2.
Если вторая обмотка не находится под нагрузкой, значит трансформатор находится в режиме холостого хода. В этом случае i2 = 0, а u2=E2, ток i1 мал и мало падение напряжения в первичной обмотке, поэтому u1≈E1 и отношение ЭДС можно заменить отношением напряжений
u1/u2 = n1/n2 = E1/E2 = k.

Слайд 20

Из этого можно сделать вывод, что вторичное напряжение может быть

меньше или больше первичного, в зависимости от отношения чисел витков обмоток.
Отношение первичного напряжения ко вторичному при холостом ходе трансформатора называется коэффициентом трансформации k.

Слайд 21

КПД трансформатора
Обычно мощность на выходе и мощность на входе приблизительно равны,

так как трансформаторы являются электрическими машинами с довольно высоким КПД, но если требуется произвести более точный расчет, то КПД находиться как отношение активной мощности на выходе к активной мощности на входе
η = P2/P1.

Слайд 22

Виды трансформа-торов

Слайд 23

Силовой трансформатор
Силовой трансформатор - трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в

электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии.

Слайд 24

Автотрансформатор
Автотрансформатор — 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.

Слайд 25

Трансформатор тока
Трансформатор тока — трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение -

для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. 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, деленному на коэффициент трансформации.

Слайд 26

Трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение -

преобразование высокого напряжения в низкое в цепях защиты и сигнализации. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Слайд 27

Импульсный трансформатор
Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с

длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение - передача прямоугольного электрического импульса. Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью.

Слайд 28

Разделительный трансформатор
Разделительный трансформатор — это трансформатор, первичная обмотка которого электрически не

связана со вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний 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.

Трансформаторы. Определение, история создания, устройство, принцип работы

Содержание

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее число

История создание трансформатора В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции,

Датой же рождения первого трансформатора считается 30 ноября 1876 года, когда

В 1884 году в Англии братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсонами был создан

В 1889 году русский электротехник М. О. Доливо-Добровольский вместе с предложенной

Устройство трансформатораТрансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на

Электрическая схема трансформатора в самом простом исполнении должна содержать

По виду охлаждения трансформаторы подразделяются на сухие и масляные. Количество

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях

Устройство трансформатора.Две катушки с разными числами витков одеты в стальной

Принцип работы Схема однофазного двухобмоточного трансформатора представлена ниже. На схеме изображены основные

Как только вторичная обмотка подключается к нагрузке, в цепи

Первичную обмотку включают в сеть с переменным напряжением, её намагничивающая

Для того чтобы посчитать действующее значение ЭДС нужно воспользоваться формулой

Из приведенных выше формул можно сделать вывод о том, что

Из этого можно сделать вывод, что вторичное напряжение может быть

КПД трансформатораОбычно мощность на выходе и мощность на входе приблизительно равны,

Виды трансформа-торов

Силовой трансформаторСиловой трансформатор - трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в

АвтотрансформаторАвтотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую,

Трансформатор токаТрансформатор тока — трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение -

Трансформатор напряжения Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение -

Импульсный трансформаторИмпульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с

Разделительный трансформаторРазделительный трансформатор — это трансформатор, первичная обмотка которого электрически не

Похожие презентации