Классификация трансформаторов

Трансформаторы

История развития трансформатора

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.

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.

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