Принцип роботи трансформатора напруги - легко і просто
Під час експлуатації електросистем часто виникає необхідність перетворити певні електричні величини із заданою пропорційністю. Це робиться для того, щоб змоделювати певні процеси в установках, а також провести вимірювання. Винахід трансформаторів дозволило вирішувати широкий спектр завдань щодо передачі електроенергії на тривалий відстань, а також захисту обладнання. Простота і надійність такого устаткування визначили його широке поширення.
призначення трансформатора
Головним завданням даного пристрою є зміна значення напруги. За ступенем перетворення напруги виділяють наступні види трансформаторів:
- підвищують (коефіцієнт перетворення більше 1);
- понижуючі (менше 1);
Підвищувальні трансформатори здатні значно підвищувати напругу (до 1150 кВ), таким чином зменшуючи втрати в лінії електропередач (ЛЕП). Це властивість полегшує транспортування електроенергії.
Безпосередньо перед споживачами електрики встановлюються понижуючі ТР. Їх функція полягає в тому, щоб знизити напругу до прийнятних значень (380 В і менше). Крім того, широко поширене застосування таких трансформаторів в побутовій техніці - в телевізорах, комп'ютерах, магнітофонах, зарядний пристрій. Вони використовуються для живлення електричних схем і плат, які не розраховані на напругу 220 В.
Класифікація трансформаторів
За призначенням ТР бувають:
По конструкції виділяють сухі (охолодження за рахунок повітря) і масляні (магнітопровід і обмотки знаходяться в резервуарі з маслом) трансформатори.
За кількістю обмоток ТР бувають:
- двохобмотувальні (первинна та вторинна);
- трьохобмотувальні (одна первинна і дві вторинні або навпаки);
- багатофазні (кілька первинних і вторинних обмоток).
Призначення, пристрій, принцип роботи трансформатора напруги
Принцип роботи трансформатора напруги описується явищем електромагнітної індукції. Коли по первинній обмотці проходить змінний струм, він утворює змінний магнітний потік. Цей потік проходить крізь сердечник (магнітопровід) і обидві обмотки, в яких наводиться ЕРС. У разі, коли вторинна обмотка має навантаження, то в ланцюзі під дією ЕРС починає протікати струм. Ставлення значень ЕРС буде дорівнює відношенню числа витків обмоток. Тобто, підбираючи певну кількість витків, можна отримувати потрібну напругу на виході.
Варто відзначити, що подібний ефект неможливий при підключенні до обмотці трансформатора постійного струму. Все через те, що постійним струмом створюється постійний магнітний потік, що не наводить ЕРС. Отже, енергія між обмотками не передається.
Трансформатори струму, призначення і принцип дії
За своєю суттю трансформатор струму (ТТ) є вимірювальним апаратом. Головне призначення цього пристрою - знижувати значення струму до прийнятних для амперметра значень.
Конструктивно ТТ схожий з трансформатором напруги. Він так само має сталевий сердечник і пару обмоток. У такому пристрої первинна обмотка має мало витків, але великого перерізу. До неї підключається ланцюг, в якій потрібно провести вимірювання. До вторинної (містить більше число витків) підключають амперметр. Завдяки більшій кількості витків, струм у вторинній обмотці істотно нижче, ніж в первинній, саме тому стає можливим підключення вимірювального приладу.
Оскільки опір амперметра дуже мало, то такий трансформатор знаходиться в стані короткого замикання. Для ТТ це є робочим режимом, на відміну від ТР напруги.
Види трансформаторів струму
- сухі (обмотки мають фізичний зв'язок, тому на струм у вторинній обмотці безпосередньо впливає коефіцієнт трансформації);
- тороїдальні (первинна обмотка відсутня, замість неї шина або кабель);
- високовольтні.
Слід зазначити, що експлуатуватися трансформатор струму повинен тільки з підключеним амперметром або з закороченому вторинною обмоткою. В іншому випадку на вторинній обмотці виникає висока напруга, здатне вбити.