Трансформатор силовой ОСМ1

Трансформатор (от лат. transformo — превращать) - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты [1].

Трансформаторы широко применяются в линиях электропередач, распределительных и бытовых устройствах. Передача электроэнергии осуществляется с меньшими потерями при высоком напряжении и малой силе тока. Поэтому, обычно линии электропередач есть высоковольтными. В то же время бытовые и промышленные машины требуют большой силы тока и малой напряжения, поэтому перед употреблением электроэнергия превращается в низковольтную. Трансформаторы нашли применение также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.

История

В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем при проведении им основополагающих исследований было открыто явление электромагнитной индукции, что лежит в основе принципа работы электрического трансформатора.

С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменного тока. Русский электротехник М. О. Доливо-Добровольский в 1889 г. разработал для немецкой фирмы «Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft» первый трехфазный трансформатор. На электротехнической выставке в Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-Добровольский демонстрировал исследовательскую высоковольтную линию трехфазного тока на расстояние 175 км. Трехфазный генератор имел мощность 230 кВт при напряжении 95 В.

В 1891 году Никола Тесла изобрел резонансный трансформатор для генерации высокого напряжения при высокой частоте/

Строение и принцип действия

Схематическое устройство трансформатора. 1 — первичная обмотка, 2 — вторичная

Самый простой трансформатор состоит из обмоток на совместном сердцевине. Одна из обмоток подключена к источники переменного тока. Эта обмотка называется первичной. Другая обмотка, вторичная, служит источником тока для нагрузки. Создан током в первичной обмотке переменный магнитный поток вызывает появление э.д.с. во вторичной обмотке, поскольку обе обмотки имеют общее ядро. Соотношение э.д.с во вторичной обмотке и напряжения на первичной зависит от количества витков в обоих обмотках. В идеальном случае

,

где индексом P обозначены величины, касающиеся первичной обмотки, а индексу S - соответствующие величины для вторичной обмотки, U - напряжение, N - число витков, I - сила тока.

Строение Трансформатора