Трансформаторы, виды устройства, режимы работы, применения в измерениях

1.

Дипломная работа на тему:
Трансформаторы,виды
устройства,режимы работы,
применения в измерениях
Выполнила студентка группы 5КИПиА Аксенова
Мария Сергеевна

2.

Мы привыкли к тому, что напряжение в розетке всегда 220 В. Возможно
не все подозревают, что прежде чем поступить к потребителю,
выполнялись преобразования электрической энергии. Перед поступлением
на провода линии электропередач, напряжение переменного тока
увеличивали до десятков, а то и сотен киловольт, а на выходе —
понижали, до привычных нам 220.Эти преобразования выполнили
силовые трансформаторы.

3.

Что такое трансформатор
Если коротко, то это стационарное устройство, используемое для
преобразования переменного напряжения с сохранением частоты
тока.Действие трансформатора основано на свойствах электромагнитной
индукции.

4.

Трансформатор,его история
Датой рождения первого
трансформатора считается день
выдачи патента П. Н. Яблочкову
на изобретение устройства с
разомкнутым сердечником. Это
случилось 30.11.1876 года.

5.

Общее устройство и принцип работы
Рассмотрим конструкцию простого
трансформатора, с двумя катушками насаженных
замкнутый магнитопровод.Катушку, на которую
поступает ток, будем называть первичной, а
выходную катушку — вторичной.Фактически все
типы трансформаторов используют
электромагнитную индукцию для преобразования
напряжения поступающего в цепь первичной
обмотки. При этом выходное напряжение
снимается из вторичных обмоток.

6.

Базовые принцепы действия
Когда на выводы первичных обмоток поступает синусоидальный
ток, то он во второй катушке создает переменное магнитное поле,
пронизывающее магнитопровод. В свою очередь, изменение
магнитного потока провоцирует наведение ЭДС в катушках. При
этом величина напряжения ЭДС в обмотках находится в
пропорциональной зависимости от количества витков и частоты тока.

7.

Режимы работы
Силовой трансформатор может работать в трех режимах:
● состоянии холостого хода;
● в режиме нагрузки;
● в короткозамкнутом режиме

8.

Технические характеристик
Важной характеристикой являются коэффициенты трансформации. Они
показывают зависимость выходного напряжения от соотношения витков в
обмотках. Коэффициент трансформации является базовым параметром
при расчете.
Другая важная характеристика трансформатора — его КПД.

9.

Магнитопровод
С целью решения вопросов
трансформации напряжения в
различных цепях изобретены
трансформаторы самых разных
конструкций. Производители
выбирают свои концепции
магнитопроводов, которые не
влияют на работу и параметры
приборов.

10.

Виды трансформаторов
Силовые
Автотрансформатор
Ток
Напряжени
Импульсны
Сварочные
Разделительны
Согласующие
Пик-трансформаторы
Воздушные и масляные
Сдвоенный дроссел
Вращающиеся

11.

Силовые
Назначения силового трансформатора
понятно из названия. Термин силовые
применяется к семейству моделей, как
правило, большой мощности,
используемых для преобразования
электрической энергии в сетях ЛЭП и
в различных обслуживающих
установках.

12.

Автотрансформаторы
Группа устройств, в которых первичная и
вторичная обмотки за счет их прямого
соединения между собой образуют
электрическую связь, называется
автотрансформаторами. Характерным
признаком этой группы является несколько
пар выводов, к которым можно подключить
нагрузку.

13.

Тока
Можно первичную обмотку подключить
последовательно в электрическую цепь с
другими устройствами и получить
гальваническую развязку. Такие приборы
получили названия трансформаторов тока.

14.

Напряжения
Типичное применение — изоляция
логических цепей защиты измерительных
приборов от высокого напряжения.
Трансформатор напряжения — это
понижающий прибор, преобразующий
высокое напряжение в более низкое.

15.

Импульсные
В работе современной электронике
применяются высокочастотные сигналы,
которые часто необходимо отделить от
других сигналов.
Задача импульсных трансформаторов —
преобразования импульсных сигналов с
сохранением формы импульса.

16.

Сварочные
В работе сварочного аппарата важен
большой сварочный ток. При этом,
сетевое напряжение понижают до
безопасного уровня. Благодаря
мощному электрическому току дуговой
разряд сварочного аппарата плавит
металл.

17.

Разделительные
Устройства, в которых нет
электрической связи между обмотками,
называют резделительными
трансформаторами.Область применения
разделительных трансформаторов —
обеспечение гальванической развязки
между отдельными узлами
электрических цепей.

18.

Согласующие
Данные типы аппаратов
применяют для согласования
сопротивления каскадов
электронных схем.

19.

Пик-трансформаторы
Аппараты, преобразующие
синусоидальные токи в
импульсные напряжения.

20.

Воздушные и масляные
Силовые трансформаторы бывают
сухими (с воздушным охлаждением)
и масляным.Модели сухих силовых
трансформаторов чаще всего
используют для преобразований
сетевых напряжений, в том числе и
в схемах трехфазных сетей.

21.

Строени промышленного трансформатора с
масляным охлаждением
1. Расширительный бак
2. Изолятор
3. Сердечник трансформатора
4. Крышка бака трансформатора
5. Радиатор
6. Обмотка низкого напряжения
7. Обмотка высокого напряжения

22.

Сдвоенный дроссель
Конструктивно такой аппарат
является трансформатором с двумя
одинаковыми катушками. Катушки
одинаковой мощности образуют
встречный индуктивный фильтр.

23.

Вращающиеся
Применяются для обмена
сигналами с вращающимися
барабанами. Конструктивно
состоят из двух половинок
магнитопровода с катушками.

24.

Обозначение на схемах
Трансформаторы наглядно
изображаются на электрических
схемах. Символически
изображаются обмотки, которые
разделены магнитопроводом в виде
жирной или тонкой линии.

25.

Применение трансформаторов в быту
Принцип работы бытового трансформатора напряжения заключается в
преобразовании электрического тока таким образом, чтобы на выходе
получилось электричество с необходимыми для работы бытовой техники
характеристиками. Например, напряжение обычной электрической сети
переменного тока, как известно, составляет 220 В,тогда как для работы
бытовых приборов требуется электричество с напряжением от 5 до 24 В.

26.

Применение трансформаторов в быту
Повышающий трансформатор
Понижающий трансформатор

27.

Заключение
В данной работе, в соответствии с поставленной целью,
проведен анализ, сравнение, назначение, принцип
действия, примеры использования трансформаторов.