Трансформатори та їх застосування

Прилади, за допомогою яких здійснюють перетворення напруги змінного струму. Склад і види трансформаторів, умови їх роботи та області застосування. Коефіцієнт корисної дії сучасних трансформаторів. Розробка і конструювання першого трансформатора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 19.10.2009
Размер файла 13,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Реферат з фізики

на тему:

Трансформатори

та їх застосування

Припустимо, ви придбали певний прилад. Продавець вас попередив, що він розрахований на напругу в мережі 220 В. А у вас в будинку напруга у мережі 127 В. Безвихідне становище? Анітрохи. Просто прийдеться зробити додаткову витрату і придбати трансформатор.

Як бачимо, на практиці часто виникає необхідність змінювати напругу, яку дає деякий генератор. В одних випадках бувають потрібні напруги у тисячі чи навіть в сотні тисяч вольт, в інших необхідні напруги у кілька вольт або кілька десятків вольт. Змінити таким чином постійну напругу дуже складно, а між тим змінну напругу можна перетворювати - підвищувати і знижувати - досить просто і майже без втрат енергії. Це є однією з основних причин того, що в техніці переважно користуються змінним, а не постійним струмом. Прилади, за допомогою яких здійснюють перетворення напруги змінного струму, носять назву трансформаторів.

Трансформатор - дуже простий пристрій, що дозволяє як підвищувати, так і знижувати напругу. Кожен трансформатор складається з залізного осердя, на якому розміщені дві обмотки (котушки). Число витків у котушках різне. Обмотки мають незначний опір і велику індуктивність.

Підключимо до однієї з котушок напругу з мережі. За допомогою вольтметра ми переконаємося в тому, що на кінцях іншої обмотки з'явиться напруга, що відрізняється від мережної. Обмотка, до якої підключене джерело енергії, називається первинною, а обмотка, до якої підмикається навантаження, тобто інші прилади, - вторинною. Якщо первинна обмотка має витків, а вторинна , то відношення напруг буде

Таким чином, трансформатор буде підвищувати напругу, якщо первинна напруга підведена до котушки з меншим числом витків, і знижувати в зворотному випадку.

Чому так виходить? Справа в тім, що весь магнітний потік проходить практично через залізний сердечник. Виходить, обидві котушки пронизані однаковим числом ліній індукції. Трансформатор буде діяти лише у випадку, якщо первинна напруга змінна. Синусоїдальна зміна струму в первинної котушки буде викликати синусоїдальну е. р. с. індукції у вторинній котушці. Виток первинної і виток вторинної котушок знаходяться в однакових умовах. Е. р. с. одного витка первинної котушки дорівнює е. р. с. мережі, поділеної на число витків первинної котушки, тобто на , а е. р. с. вторинної котушки дорівнює добутку значення на число витків . У принципі, кожен трансформатор може бути використаний і як підвищувальний, і як знижуючий - в залежності від того, до якої котушки підключена первинна напруга.

Отже, трансформатор являє собою прилад, що передає енергію із електричного кола первинної обмотки в електричне коло вторинної. Ця передача обов'язково пов'язана з деякими втратами - енергія також йде на нагрівання провідників, на струми Фуко і перемагнічування заліза. Щоб їх зменшити, сердечник виготовляють з тонких листків сталі спеціальних сортів, ізольованих один від одного. Це зроблено для того, щоб не втрачати енергії при перетворенні напруги. Треба сказати, трансформатор належить до числа найдосконаліших перетворювачів енергії. ККД сучасних трансформаторів досягає 98-99% для потужних і близько 95% для менших "перетворювачів".

Трансформатори невеликих потужностей (десятки ватт) використовуються головним чином в лабораторіях та побуті, вони мають також невеликі розміри. Наприклад, багатьом доводилося мати справу з бобінами автомобіля. Бобіна - це підвищувальний трансформатор. Для створення іскри, що підпалює робочу суміш, потрібна висока напруга, яку ми й одержуємо від акумулятора автомобіля, попередньо перетворивши постійний струм акумулятора в змінний за допомогою переривача. Неважко зміркувати, що з точністю до втрат енергії, що йде на нагрівання трансформатора, при підвищенні напруги зменшується сила струму, і навпаки. Для зварювальних апаратів вимагаються знижуючі трансформатори. Для зварювання потрібні дуже сильні струми, і трансформатор зварювального апарата має усього лише єдиний вихідний виток.

Потужні трансформатори, що перетворюють сотні та тисячі кіловатт - величезні споруди. Звичайно потужні трансформатори вміщують в сталевий бак, заповнений спеціальною олією. Це покращує умови охолодження трансформатора, і, крім того, олія грає важливу роль як ізолююча речовина. Кінці обмоток трансформатора виводяться через прохідні ізолятори, які закріплені на верхній кришці бака. Потужні трансформатори також використовують і при передачі електричної енергії на відстані (підвищувальні та знижуючі підстанції).

В лініях трифазного струму використовуються або звичайні, однофазні трансформатори, які вмикаються в кожну з трьох фаз лінії, або спеціальні трифазні трансформатори, що мають три пари обмоток.

Трансформатор був винайдений у 1876 році в Росії П.М. Яблочковим, який використав його для живлення своїх "свічок", що потребували різної напруги. А власне розробив і сконструював такий прилад ассистент Московського університету І.П. Усагін. Перший трансформатор він продемонстрував в 1882 році на промисловій виставці в Москві.


Подобные документы

  • Класифікація підстанцій та трансформаторів. Призначення трансформаторів та їх конструктивні особливості. Номінальні дані трансформатора та визначення автотрансформатора. Роль трансформаторів, автотрансформаторів та підстанцій в електроенергетиці.

    реферат [27,8 K], добавлен 13.05.2011

  • Прилад для перетворення напруги і сили змінного струму (трансформатор), його застосування в електромережах. Поняття коефіцієнту трансформації. Класичний резонансний трансформатор, що виробляє високу напругу при високій частоті (трансформатор Тесли).

    презентация [1,7 M], добавлен 13.12.2012

  • Трансформатор як статичний електромагнітний пристрій, його структура, основні елементи та їх взаємодія, принцип роботи та призначення, сфери застосування. Режими роботи трансформаторів, характеристики обмоток в стані короткого замикання, високої напруги.

    лабораторная работа [117,2 K], добавлен 06.02.2010

  • Діючі значення струму і напруги. Параметри кола змінного струму. Визначення теплового ефекту від змінного струму. Активний опір та потужність в колах змінного струму. Зсув фаз між коливаннями сили струму і напруги. Закон Ома в комплекснiй формi.

    контрольная работа [451,3 K], добавлен 21.04.2012

  • Поняття змінного струму. Резистор, котушка індуктивності, конденсатор, потужність в колах змінного струму. Закон Ома для електричного кола змінного струму. Зсув фаз між коливаннями сили струму і напруги. Визначення теплового ефекту від змінного струму.

    лекция [637,6 K], добавлен 04.05.2015

  • Перетворення та генерація електричного струму постійної енергії. Класифікація перетворювачів постійної напруги. Схема та способи управління реверсивними ППН, технологія їх виготовлення і застосування. Розробка зарядного пристрою для мобільних телефонів.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.03.2015

  • Вибір трансформаторів підстанції. Розрахунок струмів КЗ. Обмеження струмів КЗ. Вибір перерізів кабельних ліній. Вибір електричних апаратів і провідників розподільчих пристроїв. Вибір трансформаторів струму. Вибір шин і ізоляторів. Власні потреби підстанці

    курсовая работа [560,2 K], добавлен 19.04.2007

  • Конструкція силових трансформаторів. Дефектація як комплекс робіт з виявлення пошкоджень. Розбирання, ремонт обмоток трансформаторів. Накладання ізоляції і налаштування обмоток на стержні магнітопроводів. Складання трансформаторів і схеми з'єднання.

    реферат [2,2 M], добавлен 19.02.2011

  • Розрахункова схема електричного кола. Умовно позитивний напрям струму. Застосування законів Кірхгофа для розрахунку розгалужених кіл. Еквівалентні перетворення схем з'єднань опорів. Формула провідності елемента кола. Коефіцієнт корисної дії генератора.

    лекция [98,4 K], добавлен 25.02.2011

  • Основи функціонування схем випрямлення та множення напруги. Особливості однофазних випрямлячів змінного струму високої напруги. Випробувальні трансформатори та методи випробування ізоляції напругою промислової частоти. Дефекти штирьових ізоляторів.

    методичка [305,0 K], добавлен 19.01.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.