Трансформаторы - электрические устройства, задачей которых является повышение или понижение напряжения в электрической цепи, по которой проходит переменный ток без изменения его частоты. Они играют важную роль в передаче электрической энергии на расстояние. Фактически рабочие напряжения генераторных машин не превышают около двадцати киловольт переменного тока. Однако транспорт больших мощностей на значительные расстояния может быть экономически осуществлен только в том случае, если он осуществляется при очень высоком напряжении, т. е. в несколько сотен киловольт. Поэтому необходимо устанавливать повышающие трансформаторы напряжения в непосредственной близости от генераторных установок. Придется найти «понижающие» устройства в точках подачи электрической энергии,
Существуют и другие типы трансформаторов, используемые в основном для измерения электрических величин. Их принцип работы полностью идентичен силовым трансформаторам, но их характеристики могут иметь совершенно разные порядки.
Родоначальником трансформатора является «вторичный генератор», придуманный англичанином Дж. Гиббс и французом Л. Голара и построена в Лондоне в 1883 году. Первая электрическая передача переменного тока с использованием машин этого типа была проведена Голаром в 1884 году между Туринской выставкой и станцией Ланцо, находящейся в тридцати семи километрах. Трое венгерских инженеров, М. Дери, О. Блати и К. Циперновски, посетившие эту выставку, отмечают серьезные недостатки вторичного генератора, в частности его разомкнутую магнитную цепь. Они спроектировали трансформатор в 1885 году в том виде, в котором он практически сохранился до сих пор.
Выпускают такое оборудование на предприятиях промышленного сектора, трансформаторный завод может поставлять различные типы данного класса устройств в зависимости от потребности заказчиков.
Принцип катушки с железным сердечником
То есть магнитный каркас в виде тора, поддерживающий обмотку из n витков, питаемую от источника синусоидального напряжения мгновенного значения v и периода T. Пусть в мгновенных значениях: i ток, протекающий по обмотке резистор R; ч и б магнитное возбуждение и индукция; S, a и V поперечное сечение, длина средней линии и объем тора.
Магнитная проницаемость материала μ характеризуется циклом, поверхностный гистерезис b ( h )ИМЕЕТ. Сначала предположим, что µ бесконечно. Следовательно, силовые линии магнитного поля направляются тором (гипотеза отсутствия магнитных утечек).
|