Главная | Обратная связь

Электрический трансформатор

Электрический трансформатор – это устройство, которое трансформирует (преобразует) электрическое напряжение, ток или сопротивление с помощью явления взаимной индукции и содержит две или более индуктивно-связанных обмоток. Может иметь сердечник из магнитного или немагнитного материала.

1. Идеальный трансформатор при гармоническом воздействии.

n– коэффициент трансформации, Z_Н - сопротивление нагрузки.

Для идеального трансформатора всегда выполняется условие:

- некоторое вещественное число

Говорят, что трансформатор трансформирует напряжение в n раз, а ток в 1/n. Мощность не меняется: - на входе и на выходе она одинакова. Рассмотрим входное сопротивление ИТ.

- трансформация сопротивления в 1/n²

Реальные трансформаторы могут приближаться по свойствам к идеальным.

2. Уравнения и схемы замещения реального трансформатора (двухобмоточного, без ферромагнитного сердечника)

Будем рассматривать трансформатор при гармоническом воздействии

Уравнения составляются по второму закону Кирхгофа: в комплексном виде

Знак в скобках ставится при расположении одноименного зажима внизу второй обмотки. Рассмотрим различные режимы работы:

1) - холостой ход

Если хороший трансформатор, то и можно принять R₁=0.

У хорошего трансформатора k_св=1, а величина индуктивностей пропорциональна квадрату числа витков.

Чтобы получить по больше индуктивности, надо мотать больше витков. Тогда мы приближаемся к идеальному трансформатору.

2) - режим короткого замыкания

По принципу дуальности . Можем сразу получить: .

Технически различают трансформаторы напряжения (они хорошо трансформируют напряжение, N – большое, должно быть большим) и трансформаторы тока (они хорошо трансформируют ток, N – мало, должно быть небольшим).

Чаще используются трансформаторы напряжения. Есть еще трансформаторы сопротивления (N – среднее, используются для согласования сопротивления нагрузки и сопротивления источника сигнала).