Трансформаторы реферат

Конструкция, магнитные материалы, электрические провода и изоляция Основными элементами конструкции трансформаторов являются сердечник магнитопровод и обмотки: К элементам конструкции относятся также конструктивные детали, служащие для крепления сердечника и установки трансформаторов в блоках аппаратуры. Сердечники трансформаторов изготавливают из высоколегированных горячекатаных и повыщеннолегированйых холоднокатаных сталей. Марки электротехнических сталей, их магнитные свойства и удельные потери энергий определяет ГОCT — При частоте тока сети 50 Гц для сердечников используют стали марок Э41, Э42, Э43 и Э, Э, Э33О при толщине стальных листов или ленты 0,5 и 0,35 мм.

Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства. В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки. Если смотреть на активный компонент т. Видно только верхнее и нижнее ярмо сердечника. В конструкции броневого типа сердечник скрывает в себе основную часть обмоток. Ещё одно отличие состоит в том, что ось обмоток стержневого типа, как правило, имеет вертикальное положение, в то время как в броневой конструкции она может быть горизонтальной или вертикальной.

Трансформаторы, их назначение, принцип действия, примеры использования

В зависимости от рабочей частоты трансформаторы делят на трансформаторы: пониженной частоты менее 50 Гц промышленной частоты 50 Гц повышенной промышленной частоты , , Гц повышенной частоты до Гц высокой частоты Конструктивные особенности некоторых видов трансформаторов Основными частями трансформатора являются магнитопровод и катушка с обмотками.

Материалом для магнитопровода трансформаторов служит листовая электротехническая сталь различных марок и толщины, горячей прокатки и холоднокатаная; от содержания кремния, которое отражено в марке стали, а также от толщины листа зависят потери мощности в магнитопроводе от вихревых токов. Толщину листа применяемой стали выбирают в зависимости от частоты сети, питающей трансформатор: с увеличением частоты толщину листа надо уменьшать. Ленточные витые магнитопроводы изготавливают из лент рулонной стали; предварительно лента покрывается изолирующим и склеивающим составом.

Стержневые магнитопроводы собирают из прямоугольных пластин одинаковой ширины. Части магнитопровода, на которых находятся обмотки, называются стержнями. Часть магнитопровода, соединяющая стержни между собой, называется ярмом. Сборка частей магнитопровода может производиться встык и вперекрышку, причем в последнем случае увеличивается механическая прочность и уменьшается магнитное сопротивление магнитопровода. При сборке встык пластины собирают в единый пакет и предусматривают изоляционную прокладку между пакетами для предохранения от замыкания между отдельными листами магнитопровода.

Сборка встык упрощает монтаж и демонтаж трансформатора. Пластины магнитопровода скрепляют в пакет либо с помощью изолированных от магнитопровода шпилек либо с помощью специальных бандажей из капроновых ниток. Броневые магнитопроводы собирают из пластин Ш-образной формы и прямоугольных пластин, замыкающих Ш-образную пластину.

Эти магнитопроводы имеют один стержень, на котором располагают все обмотки трансформатора. Сборка броневого магнитопровода производится так же, как и магнитопровода стержневого типа, описанного выше. Поскольку в броневом магнитопроводе обмотка размещается на среднем стержне, магнитный поток разветвляется на правую и левую части и, таким образом, в крайних стержнях его значение будет в 2 раза меньше, чем в центральном; это позволяет уменьшить сечение крайних стержней в 2 раза по сравнению с центральным.

Этот магнитопровод обладает наилучшими магнитными свойствами: наименьшее магнитное сопротивление, минимальные индуктивность рассеивания и чувствительность к внешним магнитным полям, однако изготовление обмоток в данном случае может производиться только на специальных станках челночного типа или вручную.

Ленточные магнитопроводы стержневого и броневого типа собираются из отдельных, соединяемых встык, магнитопроводов подковообразной формы, а затем стягиваются специальными накладками хомутами.

Такая конструкция магнитопровода значительно упрощает сборку трансформатора. По этим причинам ленточные магнитопроводы находят все более широкое применение. Тороидальные ленточные магнитопроводы изготавливают путем навивки ленты на оправку заданного размера. Обмотки трансформатора производятся на намоточных станках челночного типа. Рисунок 3. Конструкция магнитопроводов трансформаторов Обмотки трансформатора выполняют из медного или алюминиевого изолированного провода.

При изготовлении катушки с обмотками предусматриваются изолирующие прокладки: межобмоточная, межслойная и внешняя. При диаметре провода более 1 мм каркас выполняется из электрокартона, а отдельные слои обмотки перевязываются хлопчатобумажной лентой. Обмоточные провода маркируются по диаметру, виду изоляции и нагревостойкости.

Для повышения электрической прочности трансформаторы после сборки пропитывают электроизоляционными лаками, а иногда заливают специальными компаундами. В трансформаторах средней мощности ближе к стержню располагают обмотку низшего напряжения. Это позволяет уменьшить слой изоляции между обмоткой и стержнем, а также создает лучшие условия охлаждения обмотки низшего напряжения, по которой протекает больший ток.

В низковольтных трансформаторах до В малой мощности ближе к стержню помещают обмотку высшего напряжения. Эта мера позволяет уменьшить стоимость трансформатора, так как средняя длина витка обмотки высшего напряжения, выполняемой из дорогостоящего провода малого сечения, получается в этом случае меньше.

В высоковольтных трансформаторах свыше В применяется раздельное расположение обмоток на стержнях магнитопровода. В низковольтных трансформаторах обмотки располагаются в соответствии с рис.

Расположение обмоток на каркасе: а — в высоковольтном трансформаторе; б — в низковольтном; в — в броневом Достоинство такого расположения обмоток — небольшое значение магнитного потока рассеяния из-за меньшей толщины намотки и небольшой расход обмоточных проводов, так как снижение толщины намотки ведет к уменьшению средней длины витка обмотки.

В трансформаторах с броневыми магнитопроводами обмотки располагаются на одном стержне. В трехфазном трансформаторе на каждом из стержней располагаются первичная и вторичная обмотки данной фазы.

В тороидальных трансформаторах обмотки располагаются по всей длине магнитопровода. Стержневые и броневые магнитопроводы с находящимися на них обмотками собирают в узел с помощью шпилек и накладок либо путем запрессовки в скобу. Тороидальные магнитопроводы с находящимися на них обмотками собирают в узел и крепят к шасси с помощью крепежных шайб и винта с гайкой. В конструкции трансформатора должна быть предусмотрена панель, к которой припаиваются выводы обмоток.

Корпус трансформатора накладки, обоймы, скобы электрически соединяется с магнитопроводом и заземляется. Эта мера необходима из соображений техники безопасности на случай пробоя одной из обмоток. Виды трансформаторов Выходной трансформатор Кроме силовых трансформаторов, в ламповых радиоприемниках и усилителях употребляют выходные, междуламповые или переходные и входные в усилителях низкой частоты трансформаторы.

Выходные трансформаторы применяются для согласования сопротивления громкоговорителя с сопротивлением анодной цепи выходной лампы. Согласование это необходимо для того, чтобы можно было получить от лампы ту мощность, на которую она рассчитана. Отдать же наибольшую мощность лампа может только в том случае, если в анодной цепи ее стоит нагрузка с сопротивлением, являющимся оптимальным для данной лампы.

В справочниках эта оптимальная нагрузка обозначается обычно Rа или Rа опт. Анодная нагрузка выходных низкочастотных ламп составляет обычно несколько тысяч Ом, в то время как сопротивление обмоток современных громкоговорителей равна единицам Ом.

Если громкоговоритель с такой низкоомной звуковой катушкой включить прямо в анодную цепь лампы, то только маленькая доля мощности будет расходоваться на громкоговорителе, а вся остальная мощность будет бесполезно тратиться на нагрев лампы. При включение же в анодную цепь лампы понижающего трансформатора, к выходной обмотке которого подключен громкоговоритель, положение резко изменится.

Расчет выходного трансформатора сложен для начинающего радиолюбителя, поэтому в таблице приведены данные обмоток выходных трансформаторов для наиболее употребляемых выходных ламп и громкоговорителей. Входные трансформаторы Входные трансформаторы служат для согласования входа усилителя звуковой частоты с микрофоном, звукоснимателем или магнитной головкой.

Так как максимальная амплитуда переменного напряжения для входных трансформаторов бывает не более 1В, то их изготовляют повышающими. Входные трансформаторы должны иметь повышенную помехозащищенность и слабую чувствительность к воздействию внешних магнитных полей, так как в противном случае в них могут появиться значительные напряжения помех. Для уменьшения помех входные трансформаторы тщательно экранируют, оси их обмоток располагают перпендикулярно к магнитным силовым линиям источника помех, а также принимают меры по возможно большему удалению входных цепей от выходного трансформатора и трансформатора питания.

Учитывая, что наименьшей чувствительностью к воздействию внешних магнитных полей обладают трансформаторы с магнитопроводами броневого или тороидального типа, входные трансформаторы изготавливаются на штампованных или ленточных сердечниках из пермаллоя.

Входные трансформаторы помещают в экран или опрессовывают пластмассой. Междуламповые и междукаскадные трансформаторы. Междукаскадные трансформаторы применяются для связи в УЗЧ, получающих питание от автономных источников, так как в этом случае от усилителя необходимо получить максимальный коэффициент усиления при минимальном количестве транзисторов и радиоламп.

Конструктивно междукаскадные трансформаторы не отличаются от входных. Они изготавливаются с коэффициентом трансформации не более чем , так как больший коэффициент вызывает большие гармонические искажения. Междуламповые трансформаторы употребляются, когда при ограниченном количестве ламп и небольшом анодном напряжении необходимо получить большое усиление. Такие требования часто предъявляются к батарейным радиоприемникам. Междуламповые трансформаторы большей частью делают с малым сечением стального сердечника 1,5 — 3 см2.

Первичные обмотки, включаемые в анодную цепь лампы, обычно состоят из — витков эмалированного провода диаметром 0,08 — 0,1 мм. Вторичные обмотки трансформаторов имеют от до 20 витков того же провода, что и первичная обмотка. Коэффициент трансформации междуламповых трансформаторов, то есть отношение количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной обмотки, берутся в пределах от до Казалось бы, что для большего усиления надо иметь большие коэффициенты трансформации.

Однако при повышении коэффициента трансформации даже только до , трансформаторы уже дают заметно худшее качество воспроизведения звука, чем трансформаторы с коэффициентом Причина в том, что при очень большом количестве витков во вторичной обмотке ее собственная емкость становится настолько большой, что ухудшает трансформацию верхних звуковых частот. Кроме того, намотанный тонким проводом междуламповый трансформатор является наиболее надежной деталью приемника или усилителя.

Поэтому по возможности междуламповый трансформатор не следует применять. Применение переходных трансформаторов в сетевых приемниках нежелательно ещё потому, что при использовании междулампового трансформатора очень трудно избавится от прослушивания фона переменного тока. Это явление вызывается тем, что магнитный поток силового трансформатора не весь замыкается по сердечнику. Часть потока проходит в окружающем пространстве, пересекает витки обмотки междулампового трансформатора и наводит в нем переменное напряжение.

Наведенное напряжение усиливается и, попадая в громкоговоритель, создает неприятное гудение. Расчет сетевого силового трансформатора Классический расчет трансформатора достаточно сложен и требует знания почти всех характеристик, которые мы не можем знать, так как для использования мы берем всегда случайно попавший к нам сердечник.

Поэтому, здесь для расчета трансформатора предлагается эмпирический метод, многократно проверенный радиолюбителями и основанный на практическом применении. Для расчета сетевого трансформатора необходимо знать исходные данные, а именно напряжения и токи каждой обмотки. Первым шагом является определение суммарной мощности, которая вычисляется как сумма мощностей, потребляемой каждой об-моткой мощность - это произведение тока на напряжение , поэтому: , где U1I1, U2I2 и т.

Теперь определяем габаритную мощность, которая получается при делении на КПД: КПД заранее знать нельзя, но ее можно определить по таблице 1: Зная габаритную мощность трансформатора, находим сечение рабочего керна его сердечника, на котором находится катушка: S - получается в квадратных сантиметрах.

Теперь находим ширину рабочего керна сердечника по формуле: По полученному значению а см. В первую очередь он зависит от свойств пластин стали сердечника.

При применении пластин из высококачественной стали этот коэффициент можно немного уменьшить, а при низком качестве нужно увеличить. Теперь можно найти количество витков первичной обмотки: Для определения количества витков вторичной обмотки, необходимо вводить дополнительный коэффициент m, учитывающий падение напряжения на ней: Коэффициент m зависит от силы тока, протекающего по данной обмотке, табл.

С помощью табл. Определяем коэффициент К. Допустим, что используются пластины трансформаторной стали типа Ш без отверстий по углам. Находим из табл.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Трансформаторы реферат

История создания трансформатора, общие понятия, назначение и устройство, принцип действия, классификация, конструктивные особенности . Трансформаторы. Общие определения. Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше).

История[ править править код ] Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории [3]. В году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции , лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества. При подключении к зажимам одной обмотки батареи гальванических элементов начинал отклоняться гальванометр на зажимах другой обмотки. Так как Фарадей работал с постоянным током, при достижении в первичной обмотке его максимального значения, ток во вторичной обмотке исчезал, и для возобновления эффекта трансформации требовалось отключить и снова подключить батарею к первичной обмотке. Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в году в работах М. Фарадея и Д. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своём приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов , то есть трансформирование переменного тока [4]. В году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку особой конструкции. Она явилась прообразом трансформатора [3]. Александр Григорьевич Столетов профессор Московского университета сделал первые шаги в этом направлении. Он обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика год. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.

В зависимости от рабочей частоты трансформаторы делят на трансформаторы: пониженной частоты менее 50 Гц промышленной частоты 50 Гц повышенной промышленной частоты , , Гц повышенной частоты до Гц высокой частоты Конструктивные особенности некоторых видов трансформаторов Основными частями трансформатора являются магнитопровод и катушка с обмотками. Материалом для магнитопровода трансформаторов служит листовая электротехническая сталь различных марок и толщины, горячей прокатки и холоднокатаная; от содержания кремния, которое отражено в марке стали, а также от толщины листа зависят потери мощности в магнитопроводе от вихревых токов.

Потребность трансформирования - повышения и понижения переменного напряжения - вызвана необходимостью передачи электрической энергии на большие расстояния. Чем выше напряжение, чем при равной мощности источника энергии меньше ток. Следовательно, для передачи энергии требуются провода меньшего сечения, что приводит к значительной экономии цветных металлов, из которых изготовляются провода линий электропередачи.

Трансформатор

Ващенко Т. К Берёзовский г. Трансформатор может состоять из одной автотрансформатор или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток катушек , охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод сердечник из ферромагнитного магнито-мягкого материала. История Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории. Столетов Александр Григорьевич профессор МУ сделал первые шаги в этом направлении — обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика е.

Силовые трансформаторы. Виды и устройство. Работа и применение

Правила технической эксплуатации электрических станций, сетей, электроустановок и общие требования по технике безопасности. Принцип действия и устройство газового реле. Электрические аппараты подстанции: масляные баковые выключатели и разрядники. Трансформаторы Рассмотрение истории создания и принципа действия трансформатора. Анализ областей применения трансформаторов. Общее устройство и назначение трансформаторов для бытовой радиоэлектронной аппаратуры. Расчет изготовления силового трансформатора. Принцип работы однофазных и трехфазных трансформаторов специального назначения. Основные части конструкции трансформатора.

Принцип действия трансформатора 2.

Виды и устройство. Работа и применение Трансформатором называется электрическое устройство, которое передает электроэнергию от одного контура на другой с помощью магнитной индукции. Трансформаторы стали наиболее применяемыми электрическими устройствами, применяющимися в быту и промышленности.

Устройство и принцип действия трансформатора

.

Реферат: Виды и применение трансформаторов

.

Реферат: Трансформаторы

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 366. Трансформатор
Похожие публикации