Устройство трансформатора и из чего он состоит

Трансформаторы имеют широкое значение в электронике и радиотехнике. Они необходимы для того, что бы передавать и распределять электрический ток в сетях энергетических систем, а также что бы питать схему радиоаппаратуры.

Назначение

Трансформатор – это устройство статического характера, которое может иметь в наличии несколько обмоток связанные друг с другом на магнитопроводе по принципу индуктивности. Его предназначение состоит в том, что он преобразовывает одну величину электрического напряжения в другую за счет электромагнитной индукции, не изменяя при этом частоты.

Магнитопровод

Что бы лучше разобраться в понятии этого электрического оборудования, необходимо выяснить из чего же состоит трансформатор. Самым наиважнейшим его устройством считается магнитопровод, на котором располагаются две абсолютно не соединенные друг с другом катушки или еще они могут называться обмотками. При изготовлении магнитопровода используют ферромагнитный компонент.

Устройство трансформатора

В свою очередь  при обмотке катушек используют изолированные провода из меди и размещают их на магнитопроводе. Одна из катушек имеет название «первичная». Ее подключают к источнику переменного тока. Вторая катушка зовется вторичной. С нее снимают напряжение при усиленной нагрузки. Это практически все элементы, которые включаются в устройство трансформатора.

Рабочее состояние любого трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Каждый его компонент имеет свое назначение для полноценной работы всей системы.

Магнитопровод необходим, что бы создавать поток замкнутого магнитного канала, где имеется фактор наименьшего магнитного сопротивления. В связи с этим производство магнитопроводов, использующихся в трансформаторной системе базируется на таких материалах, которые имеют высокую проницаемость в переменных магнитных полях. Чтобы магнитопровод не перегревался при высокихпоказателях магнитной индукции, материал не должен терпеть издержки на вихревых токах. Такой материал славится своей дешевизной и ему не страшна какая-либо  механическая термообработка.

Устройство трансформатора

Производство

Магнитные компоненты, которые используются при производстве магнитопроводов, представляют из себя длинные ленты стандартной ширины и толщины, либо отдельные небольшие листы. Они имеют название «электротехническая сталь». Стали в виде листов (ГОСТ 802-58) производятся по методу холодной  и горячей  прокатки. Текстурованные стали в виде лент (ГОСТ 9925-61) производят только по методу холодной прокатки. Кроме того, в производстве используют низкочастотные магнитомягкие ферриты или железноникелевые сплавы с высокой магнитной проницаемостью (ГОСТ 10160-62).

Для производства экономичных по стоимости трансформаторов зачастую используются электротехнические стали.  Они дают возможность бесперебойно передавать ток как при непрерывном подмагничивании магнитопровода, так и при временном простое. В практической деятельности трансформаторного устройства хорошо зарекомендовали себя холоднокатаные стали в противовес сталям горячей прокатки.

Для эксплуатации импульсных трансформаторов, а также трансформаторов, которые работают на высоких частотах 50 – 100 кГц, изготавливают сплавы с высокой магнитной проницаемостью. Такие сплавы по стоимости являются очень дорогими. К тому же они имеют другой недостаток, который выражается в негативном влиянии на переменные магнитные поля, проницаемость постоянного подмагничивания и совсем не имеют стойкости к различного рода воздействиям, таким как давление, удары и прочее.

Устройство трансформатора

Из магнитомягких низкочастотных ферритов производят прессованные магнитопроводы, которые используют при изготовлении импульсных трансформаторов. К преимуществам ферритов относится стоимостная экономичность, а к негативным факторам низкая индуктивная насыщаемость (0,4 – 0,5 Т) и слабая устойчивость температуры магнитной проницаемости. Поэтому их применение характерно зачастую при слабых полях. Выбор любого материала базируется, прежде всего, на его положительных рабочих характеристиках, учитывая при этом значимость самого трансформатора для потребителя.

Оставьте комментарий