Реферат: Трансформаторы
Федеральное агентство по образованиюРязанский ГосударственныйРадиотехнический УниверситетКонтрольная работапо предмету«Электротехника»на тему
«Трансформаторы»
Выполнил:Ст. гр. 8046Большаков М.Б.Проверил:Рязань, 2009ПланВведениеОбщее устройство трансформаторовКлассификация трансформаторовКонструктивные особенности некоторых видов трансформаторовВиды трансформаторовРасчет сетевого (силового) трансформатораПрактическое применение трансформатораСписок используемой литературы
Введение
Одним из главныхположительных особенностей переменного тока является легкость преобразованияпеременного тока одного напряжение в переменный ток другого. Этот процессосуществляется при помощи устройства под названием трансформатор.
Трансформатор — статическое электромагнитноеустройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки ипредназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции однойили нескольких систем переменного тока в одну или несколько других системпеременного тока.
Изобретателем трансформатора является русский ученыйП.Н.Яблочков. В 1876г. Яблочков использовал индукционную катушку с двумяобмотками в качестве трансформатора для питания изобретенных им электрическихсвечей. Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый сердечник. Трансформаторы сзамкнутым сердечником, подобные применяемым в настоящее время, появилисьзначительно позднее, в 1884г. С изобретением трансформатора возник техническийинтерес к переменному току, который до этого времени не применялся.
Трансформаторы широкоприменяются при передаче электрической энергии на большие расстояния,распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных,усилительных, сигнализационных и других устройствах.
Преобразование энергии втрансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторпредставляет собой сердечник из тонких стальных изолированных одна от другойпластин, на котором помещаются две, а иногда и больше обмоток из изолированногопровода. Обмотка, к которой присоединяется источник электрической энергиипеременного тока, называется первичной обмоткой, остальные обмотки –вторичными.
Если во вторичной обмоткетрансформатора намотано в три раза больше витков, чем в первичной, то магнитноеполе, созданное в сердечнике первичной обмоткой, пересекая витки вторичнойобмотки, создаст в ней в три раза больше напряжение.
Применив трансформатор собратным соотношением витков, можно так же легко и просто получить пониженноенапряжение.
С допустимой для практикиточностью можно считать, что отношение числа витков первичной обмотки квторичной равно отношению приложенного напряжения к выходному.
Это отношение,называемое коэффициентом трансформации, обычно сокращают на меньшее изчисел, и тогда коэффициент трансформации получают в виде отношения единицы кнекоторому числу (1:4; 1:50) или, наоборот, некоторого числа к единице (4:1;50:1).
В радиоаппаратуретрансформаторы используются в первую очередь в питающих устройствах,позволяющих питать приемники от осветительной сети переменного тока. Такиетрансформаторы называются силовыми. Кроме того, трансформаторыиспользуются для понижения и повышения напряжения различной частоты вусилителях и радиоприемниках. Для низких (звуковых) частот эти трансформаторыизготовляются с сердечниками из листовой стали. Для токов сравнительно высокойчастоты трансформаторы, как и катушки индуктивности, делаются или совсем безстальных сердечников или с сердечниками из магнетита, альсифера, карбонильногожелеза и других специальных металлов.
Общееустройство трансформаторов
Общее устройство трансформатора видно из представленногорисунка – это магнитопровод, набранный из отдельных пластин; обмотки,выполненные проводом; каркас из изоляционного материала, на котором намотаныобмотки.
/>
Рисунок 1. Общее устройство трансформатора
Трансформатор, входящий в составвыпрямителя и предназначенный для питания лампового радиоприёмника, имеетследующие обмотки:
· первичную,включаемую в сеть;
· вторичную повышающую,дающую выпрямляемое напряжение;
· вторичнуюпонижающую, дающую напряжение для накала кенотрона;
· вторичнуюпонижающую, дающую напряжение для накала усилительных ламп радиоприёмника.
Иногда между первичной ивторичной обмотками помещается ещё экранная обмотка, предназначенная длязащиты приемника от проникновения в него из сети всевозможных помех. Один конецэтой обмотки заземляется, а другой изолирован и никуда не включается.
Первичная обмотка делается из нескольких секций,позволяющих включать трансформатор в сеть с различным напряжением.
Напряжение сети нередкоколеблется под влиянием изменения нагрузки. Днем оно бывает нормальным,например 220 В, а вечером падает до 180-190 В, ночью и ранним утромповышается до 230-240 В. В таких случаях первичную обмотку иногдаразбивают на ещё более мелкие секции (делают отводы, рассчитанные на напряжение90, 100, 110, 120, 130, 180, 200, 220 и 240 В). Такая секционированнаяпервичная обмотка позволяет подключать к сети количество витков,соответствующее фактическому напряжению, и таким образом обеспечиваетнормальные напряжения для работы приемника.
Если от сети сколеблющимся напряжением питается радиоприемник или какое-либо другоерадиоустройство, трансформатор которого не имеет подобных мелкосекционированныхобмоток, приходится прибегать к помощи автотрансформатора. Последний специальноизготовляется с большим числом отводов, переключая которые можно регулироватьнапряжение, подводимое к приемнику.
Вторичная повышающаяобмотка силовоготрансформатора при однополупериодном выпрямлении состоит из одной секции безвсяких отводов, а при двухполупериодном выпрямлении она рассчитывается на вдвоебольшее напряжение и имеет отвод от средней точки.
На качество изготовлениявторичной обмотки должно быть обращено особое внимание, так как в нейполучаются высокие напряжения. Для получения хорошего сглаженного тока придвухполупериодном выпрямлении обе половины повышающей обмотки должны быть совершеноодинаковы. Поэтому их лучше наматывать не одну поверх другой, а располагатьв соседних секциях каркаса.
Накальные обмотки трансформаторов наматываются изотносительно толстого провода (1-2 мм). Обмотка накала кенотрона в схемевыпрямителя соединена с плюсом высокого напряжения, поэтому она должна бытьособенно тщательно изолирована от сердечника трансформатора, других его обмотоки экрана.
Все обмоткитрансформатора для лучшего использования его объема и для предохранения отпробоя изоляции проводов следует наматывать аккуратно, виток к витку. Слоиобмоток нужно отделить один от другого тонкой пропарафинированной бумагой, амежду обмотками прокладывать слой изолировочной ленты, тонкого электрокартонаили два-три слоя лакоткани (специально изоляционной ткани, пропитанной лаком).
Чтобы крайние витки сползалив щель между щечкой каркаса и краем обмотки и верхние витки не касались нижних,находящихся под большим напряжением один относительно другого, прокладкиследует делать на 6-8 мм шире длины каркаса, а края этой прокладкинадрезаны и загнуты.
Каркас для намотки трансформатора обычноизготовляется из специального электрокартона или обычного плотного картона.Размеры каркаса определяются размерами стального сердечника трансформатора.
Сердечник трансформатора для уменьшения в немвихревых токов изготовляется из тонких листов (0,35-0,5 мм)специальное трансформаторной стали. Каждая пластина трансформатора с однойстороны оклеивается тонкой папиросной бумагой или покрывается слоем изолирующеголака. Используемые в настоящее время трансформаторные пластины чаще всего имеютШ-образную форму. Применяются также пластины Г-образной формы.
/>
Рисунок 2. Виды пластин в сердечникетрансформатора
После намоткитрансформатора каркас должен быть возможно плотнее заполнен трансформаторнойсталью. Набивать силовой трансформатор надо вперекрышку: на то место, где былстык пластин, следующие пластины класть сплошной частью. Все пластины кладутсяизолированной поверхностью в одну сторону.
Пластины трансформаторадолжны быть туго стянуты болтами, проходящими через специальные отверстия. Еслипластины не имеют отверстий, они стягиваются при помощи стальных обжимок илидеревянных брусочков.
Классификациятрансформаторов
Трансформаторы можноклассифицировать по признаку функционального назначения как: трансформаторыпитания и трансформаторы согласования.
Рассмотрим трансформаторыпитания, их можно классифицировать
1. По напряжению:
— низковольтные
— высоковольтные
— высокопотенциальные
2. В зависимости отчисла фаз преобразуемого напряжения
— однофазные
— трёхфазные
3. В зависимости отчисла обмоток
— двухобмоточные
— многообмоточные
4. В зависимости отконфигурации магнитопровода
— стержневые
— броневые
— тороидальные
5. В зависимости отмощности
— малой мощности
— средней мощности
— большой мощности
6. В зависимости отспособа изготовления магнитопровода
— пластинчатые
— ленточные
7. В зависимости откоэффициента трансформации:
— повышающие
— понижающие
8. В зависимости отвида связи между обмотками:
— с электромагнитной связью (сизолированными обмотками)
— с электромагнитной и электрическойсвязью(со связанными обмоками)
9. В зависимости отконструкции обмотки:
— катушечные
— галетные
— тороидальные
10. В зависимости отконструкции всего трансформатора
— открытые
— капсулированные
— закрытые
11. В зависимости отназначения:
— выпрямительные
— накальные
— анодно-накальные и т.д.
12. В зависимости отрабочей частоты трансформаторы делят на трансформаторы:
— пониженной частоты (менее 50 Гц)
— промышленной частоты (50 Гц)
— повышенной промышленной частоты (400,1000, 2000 Гц)
— повышенной частоты (до 10000 Гц)
— высокой частоты
Конструктивныеособенности некоторых видов трансформаторовОсновными частямитрансформатора являются магнитопровод и катушка с обмотками.
Материалом длямагнитопровода трансформаторов служит листовая электротехническая стальразличных марок и толщины, горячей прокатки и холоднокатаная; от содержаниякремния, которое отражено в марке стали, а также от толщины листа зависятпотери мощности в магнитопроводе от вихревых токов. Толщину листа применяемойстали выбирают в зависимости от частоты сети, питающей трансформатор: сувеличением частоты толщину листа надо уменьшать. Ленточные (витые) магнитопроводыизготавливают из лент рулонной стали; предварительно лента покрываетсяизолирующим и склеивающим составом.
Стержневыемагнитопроводысобираютизпрямоугольных пластин одинаковой ширины. Части магнитопровода,на которых находятся обмотки, называются стержнями. Часть магнитопровода,соединяющая стержни между собой, называется ярмом.
Сборка частеймагнитопровода может производиться встык и вперекрышку, причем в последнемслучае увеличивается механическая прочность и уменьшается магнитноесопротивление магнитопровода. При сборке встык пластины собирают в единый пакети предусматривают изоляционную прокладку между пакетами для предохранения отзамыкания между отдельными листами магнитопровода. Сборка встык упрощает монтажи демонтаж трансформатора. Пластины магнитопровода скрепляют в пакет либо спомощью изолированных от магнитопровода шпилек либо с помощью специальныхбандажей из капроновых ниток.
Броневыемагнитопроводысобирают из пластин Ш-образной формы и прямоугольных пластин, замыкающихШ-образную пластину. Эти магнитопроводы имеют один стержень, на которомрасполагают все обмотки трансформатора. Сборка броневого магнитопроводапроизводится так же, как и магнитопровода стержневого типа, описанного выше.
Поскольку в броневоммагнитопроводе обмотка размещается на среднем стержне, магнитный потокразветвляется на правую и левую части и, таким образом, в крайних стержнях егозначение будет в 2 раза меньше, чем в центральном; это позволяет уменьшитьсечение крайних стержней в 2 раза по сравнению с центральным. собирают изотдельных штампованных колец, покрытых изолирующим лаком; сборка производится спомощью намотки на пакет пластин ленточной лакоткани. Этот магнитопроводобладает наилучшими магнитными свойствами: наименьшее магнитное сопротивление,минимальные индуктивность рассеивания и чувствительность к внешним магнитнымполям, однако изготовление обмоток в данном случае может производиться толькона специальных станках челночного типа или вручную.
Ленточныемагнитопроводы стержневого и броневого типа собираются из отдельных, соединяемых встык,магнитопроводов подковообразной формы, а затем стягиваются специальныминакладками (хомутами). Такая конструкция магнитопровода значительно упрощаетсборку трансформатора. Ленточные магнитопроводы по сравнению с пластинчатымидопускают магнитную индукцию на 20—30 % выше, потерь в них меньше, заполнениеобъема магнитопровода и КПД трансформатора выше. По этим причинам ленточныемагнитопроводы находят все более широкое применение.
Тороидальные ленточныемагнитопроводы изготавливаютпутем навивки ленты на оправку заданного размера. Обмотки трансформаторапроизводятся на намоточных станках челночного типа.
/>
Рисунок3. Конструкциямагнитопроводов трансформаторов
Обмотки трансформатора выполняют из медного или алюминиевого изолированногопровода. При изготовлении катушки с обмотками предусматриваются изолирующиепрокладки: межобмоточная, межслойная и внешняя.
При диаметре провода более 1 мм каркас выполняется из электрокартона, а отдельные слои обмотки перевязываются хлопчатобумажнойлентой.
Обмоточныепровода маркируются по диаметру, виду изоляции и нагревостойкости.
Дляповышения электрической прочности трансформаторы после сборки пропитываютэлектроизоляционными лаками, а иногда заливают специальными компаундами.
В трансформаторахсредней мощности ближе к стержню располагают обмотку низшего напряжения.Это позволяет уменьшить слой изоляции между обмоткой и стержнем, а также создаетлучшие условия охлаждения обмотки низшего напряжения, по которой протекаетбольший ток.
В низковольтныхтрансформаторах (до 100 В) малой мощности ближе к стержню помещают обмоткувысшего напряжения. Эта мера позволяет уменьшить стоимость трансформатора, таккак средняя длина витка обмотки высшего напряжения, выполняемой издорогостоящего провода малого сечения, получается в этом случае меньше.
В высоковольтныхтрансформаторах (свыше 1000В)применяется раздельноерасположение обмоток на стержнях магнитопровода.
В низковольтныхтрансформаторах обмотки располагаются в соответствии с рис.1.2, б
/>
Рисунок4. Расположениеобмоток на каркасе: а – в высоковольтном трансформаторе; б — в низковольтном; в— в броневом
Достоинствотакого расположения обмоток — небольшое значение магнитного потока рассеянияиз-за меньшей толщины намотки и небольшой расход обмоточных проводов, так какснижение толщины намотки ведет к уменьшению средней длины витка обмотки.
В трансформаторахс броневыми магнитопроводами обмотки располагаются на одном стержне.
В трехфазномтрансформаторе на каждом из стержней располагаются первичная и вторичнаяобмотки данной фазы.
В тороидальныхтрансформаторах обмотки располагаются по всей длине магнитопровода.
Стержневые и броневые магнитопроводы снаходящимися на них обмотками собирают в узел с помощью шпилек и накладок либопутем запрессовки в скобу.
Тороидальныемагнитопроводы снаходящимися на них обмотками собирают в узел и крепят к шасси с помощьюкрепежных шайб и винта с гайкой.
В конструкции трансформатора должна бытьпредусмотрена панель, к которой припаиваются выводы обмоток. Корпустрансформатора (накладки, обоймы, скобы) электрически соединяется смагнитопроводом и заземляется. Эта мера необходима из соображений техникибезопасности на случай пробоя одной из обмоток.Видытрансформаторов
Выходной трансформатор
Кроме силовыхтрансформаторов, в ламповых радиоприемниках и усилителях употребляют выходные,междуламповые (или переходные) и входные (в усилителях низкой частоты)трансформаторы.
Выходные трансформаторыприменяются для согласования сопротивления громкоговорителя с сопротивлениеманодной цепи выходной лампы. Согласование это необходимо для того, чтобы можнобыло получить от лампы ту мощность, на которую она рассчитана. Отдать женаибольшую мощность лампа может только в том случае, если в анодной цепи еестоит нагрузка с сопротивлением, являющимся оптимальным для данной лампы. Всправочниках эта оптимальная нагрузка обозначается обычно Rа или Rаопт.
Анодная нагрузка выходныхнизкочастотных ламп составляет обычно несколько тысяч Ом, в то время каксопротивление обмоток современных громкоговорителей равна единицам Ом. Еслигромкоговоритель с такой низкоомной звуковой катушкой включить прямо в аноднуюцепь лампы, то только маленькая доля мощности будет расходоваться нагромкоговорителе, а вся остальная мощность будет бесполезно тратиться на нагревлампы. При включение же в анодную цепь лампы понижающего трансформатора, к выходнойобмотке которого подключен громкоговоритель, положение резко изменится.
Трансформатор, понижаянапряжение, действующее в анодной цепи лампы, в то же время как бы «повышает»сопротивление, подключенное к анодной цепи. Если коэффициент трансформации выходноготрансформатора равен 20:1, т.е. во вторичной (выходной) обмотке в 20 раз меньшевитков, чем в первичной (анодной), то напряжение, подводимое кгромкоговорителю, будет в 20 раз меньше действующего на аноде лампы, асопротивление, «ощущаемое» лампой, станет в 400 раз больше сопротивленияобмотки громкоговорителя, т.е. возрастет в 20*20=202 раз.
Расчет выходноготрансформатора сложен для начинающего радиолюбителя, поэтому в таблицеприведены данные обмоток выходных трансформаторов для наиболее употребляемыхвыходных ламп и громкоговорителей.
Входные трансформаторы
Входные трансформаторыслужат для согласования входа усилителя звуковой частоты с микрофоном,звукоснимателем или магнитной головкой. Так как максимальная амплитудапеременного напряжения для входных трансформаторов бывает не более 1В, то ихизготовляют повышающими. Входные трансформаторы должны иметь повышеннуюпомехозащищенность и слабую чувствительность к воздействию внешних магнитныхполей, так как в противном случае в них могут появиться значительные напряженияпомех.
Для уменьшения помехвходные трансформаторы тщательно экранируют, оси их обмоток располагаютперпендикулярно к магнитным силовым линиям источника помех, а также принимаютмеры по возможно большему удалению входных цепей от выходного трансформатора итрансформатора питания.
Учитывая, что наименьшейчувствительностью к воздействию внешних магнитных полей обладают трансформаторыс магнитопроводами броневого или тороидального типа, входные трансформаторыизготавливаются на штампованных или ленточных сердечниках из пермаллоя. 80НХСили 79НМ, а также из стали. Входные трансформаторы помещают в экран илиопрессовывают пластмассой. Их крепят на печатных платах с помощью «лапок» илинепосредственно пайкой выводов из луженой проволоки диаметром 1 – 1,5 мм.
Междуламповые имеждукаскадные трансформаторы.
Междукаскадные трансформаторы применяются для связи в УЗЧ,получающих питание от автономных источников, так как в этом случае от усилителянеобходимо получить максимальный коэффициент усиления при минимальномколичестве транзисторов и радиоламп.
Конструктивномеждукаскадные трансформаторы не отличаются от входных. Они изготавливаются скоэффициентом трансформации не более чем 1:4, так как больший коэффициент вызываетбольшие гармонические искажения.
Междуламповыетрансформаторы употребляются, когда при ограниченном количестве ламп инебольшом анодном напряжении необходимо получить большое усиление. Такиетребования часто предъявляются к батарейным радиоприемникам.
Междуламповыетрансформаторы большей частью делают с малым сечением стального сердечника (1,5– 3 см2). Первичные обмотки, включаемые в анодную цепь лампы,обычно состоят из 3000 – 5000 витков эмалированного провода диаметром 0,08 – 0,1 мм. Вторичные обмотки трансформаторов имеют от 6000 до 20 000 витков того же провода, чтои первичная обмотка.
Коэффициент трансформациимеждуламповых трансформаторов, т.е. отношение количества витков первичнойобмотки к количеству витков вторичной обмотки, берутся в пределах от 1:2 до1:5.
Казалось бы, что длябольшего усиления надо иметь большие коэффициенты трансформации. Однако приповышении коэффициента трансформации даже только до 1:4, 1:5 трансформаторы ужедают заметно худшее качество воспроизведения звука, чем трансформаторы скоэффициентом 1:2. Причина в том, что при очень большом количестве витков вовторичной обмотке ее собственная емкость становится настолько большой, чтоухудшает трансформацию верхних звуковых частот.
Кроме того, намотанныйтонким проводом междуламповый трансформатор является наиболее надежной детальюприемника или усилителя.
Поэтому по возможностимеждуламповый трансформатор не следует применять.
Применение переходныхтрансформаторов в сетевых приемниках нежелательно ещё потому, что прииспользовании междулампового трансформатора очень трудно избавится отпрослушивания фона переменного тока. Это явление вызывается тем, что магнитныйпоток силового трансформатора не весь замыкается по сердечнику. Часть потока проходитв окружающем пространстве, пересекает витки обмотки междуламповоготрансформатора и наводит в нем переменное напряжение. Наведенное напряжениеусиливается и, попадая в громкоговоритель, создает неприятное гудение.
Расчетсетевого (силового) трансформатораКлассический расчеттрансформатора достаточно сложен и требует знания почти всех характеристик,которые мы не можем знать, т.к. для использования мы берем всегда случайнопопавший к нам сердечник. Поэтому, здесь для расчета трансформатора предлагаетсяэмпирический метод, многократно проверенный радиолюбителями и основанный напрактическом применении.
Для расчетасетевого трансформатора необходимо знать исходные данные, а именно напряжения итоки каждой обмотки. Первым шагом является определение суммарной мощности,которая вычисляется как сумма мощностей, потребляемой каждой об-моткой(мощность — это произведение тока на напряжение), поэтому:
/>, где U1I1, U2I2 ит.д. — произведения напряжений и то-ков вторичных обмоток (здесь ток — этомаксимальный ток нагрузки). Теперь определяем габаритную мощность, котораяполучается при делении на КПД:
/>
КПД заранеезнать нельзя, но ее можно определить по таблице 1:
/>
Знаягабаритную мощность трансформатора, находим сечение рабочего керна егосердечника, на котором находится катушка:/>
S — получается в квадратных сантиметрах.
Теперьнаходим ширину рабочего керна сердечника по формуле: />
Пополученному значению а (см.) выбираем из имеющихся в наличии сердечниковданное значение (можно больше), и находим толщину пакета с (см.):
/>
Теперьопределяем количество витков, приходящихся на 1 вольт напряжения:
/>
Коэффициент Кобычно лежит в пределах от 35 до 60. В первую очередь он зависит от свойствпластин стали сердечника. Для стали толщиной 0,35 мм, для сердечников С-образной формы, витых из тонкой стали, К=35. Для сердечников О-образнойформы, собранный из П- или Г-образных пластин без отверстий по углам, беремК=40. Если применяются пластины типа Ш без отверстий, то К=45, с отверстиямиК=50. Для пластин Ш-образной формы с отверстиями, толщиной 0,35 мм, К=60. Т.е. значением К можно варьировать, но учитывать, что уменьшение К облегчает намотку,но ужесточает работу трансформатора. При применении пластин извысококачественной стали этот коэффициент можно немного уменьшить, а при низкомкачестве нужно увеличить.
Теперь можнонайти количество витков первичной обмотки:
/>
Дляопределения количества витков вторичной обмотки, необходимо вводить дополнительныйкоэффициент m, учитывающий падение напряжения на ней:
/>
Коэффициент mзависит от силы тока, протекающего по данной обмотке, табл.2:
/>
Диаметрпроводов вторичных обмоток можно найти:/>
где d-диаметрпровода по меди, мм; I-сила тока в обмотке, А; p-коэффициент, учитывающийдопустимый нагрев, зависящий от марки провода, табл. 3:
/>
Силу тока впервичной обмотке можно определить так:
/>
Примеррасчета
Нужнорассчитать трансформатор со следующими данными:
U1=6,3В, I1=1,5А;U2=12В, I2=0,3А; U3=120В, I3=0,059А. Находим суммарную мощность:Рсумм=6,3*1,5+12*0,3+120*0,059=20,13 Вт. С помощью табл.1 определяем габаритнуюмощность: Рг=20,13/0,85=23,7 Вт. Находим сечение трансформатора:
/>
Находимприближенное значение ширины рабочего керна:
/>
Выбираемпластины трансформатора типа Ш-19, для которых а=1,9 см, и находим толщинупакета:
с=S/a=5,84/1,9=3,1см.
Фактическиполученное сечение рабочего керна сердечника:
S=ac=1,9*3,1=5,89см2.
Определяемкоэффициент К. Допустим, что используются пластины трансформаторной стали типаШ-19 без отверстий по углам. Тогда К=45.
Находим количество витков на 1 В:
n=K/S=45/5,89=7,64.
Определяемколичество витков первичной обмотки при питании от сети напряжением 220 В:
WI=UI*n=220*7,64=1680витков.
Находим изтабл. 3 коэффициент m для каждой из вторичных обмоток:
при I1=1,5A, m1=1,04;
при I2=0,3A, m2=1,02;
при I3=0,059A, m3=1,00.
Определяемколичество витков каждой из вторичных обмоток с округлением до ближайшегоцелого числа:
W1=m1U1n=1,04*6,3*7,64=50витков;
W2=m2U2n=1,02*12*7,64=94витков;
W3=m3U3n=1,00*120*7,64=917витков;
Находим силутока в первичной обмотке:
I1=Pг/Uсети=23,7/220=0,108 А.
Находимдиаметр провода первичной обмотки:
/>
Находимдиаметры проводов вторичных обмоток. Для этого составляем таблицу намоточныхданных, где диаметры проводов по меди выбраны из ближайших больших стандартныхзначений, а диаметры проводов в изоляции взяты на 10% больше, чем диаметрыпроводов по меди, табл. 4.
/>
Практическоеприменение трансформатора
Трансформаторы широко используются в промышленности и быту для различныхцелей:
1. Для передачи и распределения электрической энергии.
Обычно на электростанциях генераторы переменного тока вырабатываютэлектрическую энергию при напряжении 6-24 кВ, а передавать электроэнергию надальние расстояния выгодно при значительно больших напряжениях (110, 220, 330,400, 500, и 750 кВ). Поэтому на каждой электростанции устанавливаюттрансформаторы, осуществляющие повышение напряжения.
Распределение электрической энергии между промышленными предприятиями,населёнными пунктами, в городах и сельских местностях, а также внутрипромышленных предприятий производится по воздушным и кабельным линиям, принапряжении 220, 110, 35, 20, 10 и 6 кВ. Следовательно, во всех распределительныхузлах должны быть установлены трансформаторы, понижающие напряжение до величины220, 380 и 660 В (рис. 6)
/>
Рис. 6.Трансформатор в схеме передачи и распределения энергии
2. Для обеспечения нужной схемы включения вентилей впреобразовательных устройствах и согласования напряжения на выходе и входепреобразователя. Трансформаторы, применяемые для этих целей, называютсяпреобразовательными.
3. Для различных технологических целей: сварки (сварочныетрансформаторы), питания электротермических установок (электропечныетрансформаторы) и др.
4. Для питания различных цепей радиоаппаратуры, электронной аппаратуры,устройств связи и автоматики, электробытовых приборов, для разделенияэлектрических цепей различных элементов указанных устройств, для согласованиянапряжения и пр.
5. Для включения электроизмерительных приборов и некоторых аппаратов(реле и др.) в электрические цепи высокого напряжения или же в цепи, по которымпроходят большие токи, с целью расширения пределов измерения и обеспеченияэлектробезопастности. Трансформаторы, применяемые для этих целей, называютсяизмерительными.
Список используемойлитературы
1. Боровик С.С.,Бродский М.А. Ремонт и регулировка бытовой радиоэлектронной аппаратуры.Вышэйшая школа. Минск, 1989.
2. Брускин Д.Э. идр. Электрические машины. Т.1. Высшая школа. М., 1987.
3. Сидоров И.Н.,Скорняков С.В. Трансформаторы бытовой радиоэлектронной аппаратуры, Москва«Радио и связь», 1994.
4. http://elcs.narod.ru/articles2.html
5. http://model.exponenta.ru/electro/0070.htm