Радио — начинающим. Трансформатор.

Всем привет! Сегодня будем изучать трансформаторы. Что такое трансформатор? Канал Дмитрия Портнягина на YouTube? Хороший канал, но сегодня, речь пойдет не о нем. Сегодня мы рассмотрим принципы работы трансформаторов напряжения и трансформаторов тока.

Итак, что такое трансформатор?

Как всегда, термин трансформатор пришел к нам в виде латинского слова transformo, что в переводе на русский означает — преобразую. В принципе, одного только перевода термина на русский язык достаточно, чтобы понять суть трансформатора.

Трансформатор — это устройство для преобразования ПЕРЕМЕННОГО (импульсного) напряжения по величине.

Почему я выделил слово переменного? Правильно, потому что с постоянным напряжением трансформатор не работает. Не будет он преобразовывать постоянные 220 вольт. А вот переменные — будет. Это нужно запомнить.

Итак, первое — трансформатор работает только на ПЕРЕМЕННОМ (импульсном) напряжении. Почему я всегда в скобочках указываю импульсное напряжение? Потому что импульсное — это тоже переменное, просто закон изменения немного другой. А постоянное напряжение, почему и называется постоянным, потому что с течением времени оно не меняется. У постоянного напряжения есть плюс и минус. У переменного — нет.

Давайте разбираться дальше. Что может преобразовать трансформатор? Правильно. Первое, и самое, нужно сказать, частое применение трансформатора, — это преобразование напряжения. То есть из одного напряжения, можно получить другое. Причем как выше по значению, так и ниже. Второе применение трансформатора — это преобразование тока. Преобразование тока используется в основном в измерительных схемах и в схемах защиты.

Сразу нужно уяснить, что трансформатор увеличивает (уменьшает) либо напряжение, либо ток, но ни в коем случае не увеличивает (уменьшает) мощность.

Что представляет из себя трансформатор? В самом общем виде, трансформатор представлен на рисунке:

Что мы на нем видим? Магнитопровод — сердечник из стали, иногда из ферромагнита. Первичная обмотка. Вторичная обмотка. Давайте разбираться, что к чему.

Итак, первичная обмотка — это обмотка, намотанная на магнитопровод и к которой подводится какое-то переменное напряжение. Например, 220 вольт. Допустим, первичная обмотка содержит 1000 витков провода вокруг магнитопровода.

Вторичная обмотка — это обмотка, также намотанная на магнитопровод и с которой снимается какое-то переменное напряжение. Например, 22 вольта. Таким образом, вторичная обмотка у нас должна содержать 100 витков провода вокруг магнитопровода.

Спросите откуда я узнал, что там сто витков? Для этого вводится такое понятие, как коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации показывает отношение количества витков первичной обмотки к числу витков во вторичной обмотке.

Давайте подсчитаем наш коэффициент трансформации. В нашем случае, первичная обмотка содержала 1000 витков. А вторичная — 100. Значит коэффициент трансформации равен 1000/100=10. Если коэффициент трансформации больше единицы — значит трансформатор понижающий. Если меньше — повышающий. Коэффициент трансформации можно также узнать, если разделить напряжение на первичной обмотке на напряжение на вторичной: 220/22=10 Получилось тоже самое значение.

Теперь давайте представим, что мы поменяли обмотки местами: первичной стала обмотка со 100 витками, а вторичной с 1000. Считаем коэффициент трансформации: 100/1000=0.1 Коэффициент трансформации равен 0.1. Меньше единицы, значит трансформатор становится повышающим. Если мы подадим на первичную обмотку такого трансформатора переменные 10 вольт, то на выходе, на вторичной обмотке, получим 100 вольт. Вот такими простыми манипуляциями можно понижать, либо повышать переменное напряжение.

Бывает, что некоторые люди считают коэффициент трансформации по другому — по отношению количества витков во вторичной обмотке к первичной. На самом деле это не столь важно. Коэффициент трансформации все равно будет тот же. Можно просто говорить: понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 10. И всем будет понятно, что первичная обмотка 1000 витков, а вторичная — 100. Ну или первичная 2000, а вторичная 200. То есть в 10 раз меньше, так как трансформатор понижающий. Главное, что источник переменного напряжения подключается всегда к ПЕРВИЧНОЙ обмотке. А со вторичной — напряжение снимается.

Это очень важный прибор. Ни один современный блок питания не обходится без трансформатора. И принцип действия у них у всех один — преобразование напряжения с высокого, в более низкое. Либо с низкого, в более высокое.

Давайте немного отвлечемся от сухой теории и посмотрим как выглядят некоторые из трансформаторов. Итак, внимание, трансформатор!

Это тоже трансформатор:

И это тоже:

А есть большие гигантские трансформаторы:

Их еще называют трансформаторные подстанции. Но все это тоже трансформатор. Есть импульсные трансформаторы, которые стоят практически в любом современном устройстве: телевизоре, мониторе, компьютере, принтере, ноутбуке:

Видов трансформаторов великое множество. Но все это либо трансформатор напряжения, либо трансформатор тока. Трансформаторы напряжения мы рассмотрели выше, переходим к трансформаторам тока.

Трансформаторы тока выглядят вот так:

Вот еще трансформатор тока:

И еще один:

Что такое трансформатор тока? Это трансформатор, который позволяет преобразовывать ток, а не напряжение. Если честно, я только сегодня узнал, что существуют трансформаторы тока. Но интернет делает свое дело и теперь я готов поделится своим знанием с вами. Итак, первичная обмотка трансформатор тока включается ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с нагрузкой, а ко вторичной, обычно, подключается какой-нибудь прибор, например амперметр. У трансформатора тока тоже есть коэффициент трансформации, который показывает, во сколько раз ослабевает значение тока. Для чего он нужен? Для преобразования силы тока. Для чего преобразовывать силу тока? Для того, чтобы малоточными приборами можно было бы мерить большие токи. Например, трансформаторы тока используются в цепях с большой нагрузкой, силой тока (например 200 Ампер), чтобы можно было мерить электричество обычным электрическим счетчиком. Только показания потом необходимо не забывать умножать на коэффициент трансформации.

Схема включения трансформатора тока следующая:

Как мы видим, через первичную обмотку трансформатора тока проходит ток к нагрузке R, а амперметр подключен ко вторичной обмотке трансформатора тока.

На схемах, трансформаторы напряжения выглядят вот так:

Кстати, у трансформаторов бывает несколько вторичных обмоток. С каждой из которой можно снять свое напряжение. Все зависит от коэффициента трансформации. Так как первичная обмотка одинаковая, напряжение регулируется количеством витков во вторичной обмотке. Бывают еще автотрансформаторы. Автотрансформаторы — это трансформаторы с одной обмоткой, пониженное напряжение в которых снимается с отводов от первичной обмотки. То есть вторичная обмотка, по сути, является частью первичной обмотки.

Трансформаторы тока на схемах выглядят вот так:

Ну вот и все, что я хотел рассказать о трансформаторах. Этих знаний вполне хватит для того, чтобы немного начать разбираться в технике, а потом из разряда начинающих, перейти в разряд любителей, а затем уже и в разряд профессионалов. Будьте профессионалами! Если что-то осталось непонятно — задавайте вопросы в комментариях. Постараюсь на них ответить. Ну или ищите ответы самостоятельно в интернете. Учите основы электроники, они вам всегда пригодятся и до новых встреч на сайте GalaxyBrain.ru!

Оставить комментарий

Поиск по сайту
Календарь
Сентябрь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Авг    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
Реклама от Google
Реклама от Google
html counterсчетчик посетителей сайта