ГЛАВА XII. § 12.1. Принцип дії трансформаторів

ГЛАВА XII
ПРИНЦИП ДІЇ І БУДОВА ОДНОФАЗНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
§ 12.1. Принцип дії трансформаторів

На рис. 12.1 представлена принципова будова однофазного трансформатора. Як показує цей малюнок, технічний трансформатор складається із двох основних частин: замкнутого магнітного ланцюга, що збирається з листової електротехнічної сталі і називається сердечником 1 трансформатора, і двох або більше окремих обмоток 2, розташованих на цьому сердечнику. Оскільки в даному сердечнику однією із цих обмоток створюється змінне магнітне поле, то всі, обмотки на ньому є магнітно зв'язаними. Принцип дії трансформатора полягає в наступному (див. рис. 12.1).-При підведенні з мережі до його обмотки із числом витків w1 змінної напруги и1 = U1√2 sinwt по ній буде проходити відповідний струм i1, що створить у сердечнику змінне магнітне поле. Силові лінії цього поля пронизують як першу обмотку із числом витків w1 так і другу із числом витків w2. Через це в цих обмотках, за законом електромагнітної індукції, індукуються відповідні е.р.с.: у першій обмотці — е.р.с. самоіндукції е1 а в другій — е.р.с. взаємоіндукції е2. Першу обмотку трансформатора, яка включається в мережу живлення, умовно називають первинною, а другу обмотку, від якої одержують електричну енергію змінного струму, — вторинною. Ці обмотки в процесі експлуатації можна міняти місцями, а саме: другу обмотку включати в мережу живлення відповідної напруги, а від першої одержувати енергію. Відповідно до цього змінюються і їх умовні найменування. Передавачем енергії змінного струму з первинного кола трансформатора у вторинне є магнітне поле в сердечнику, яке зчеплене з первинною й вторинною обмотками. Якщо первинна й вторинна обмотки із числами витків w1 і w2 пронизуються загальним змінним магнітним полем Ф (Вб), то, за законом електромагнітної індукції, миттєві значення первинної й вторинної е.р.с. (В) цих обмоток

Відношення первинної е.р.с. до вторинної називають коефіцієнтом трансформації трансформатора:

Як показує рівняння (12.2), індуковані в первинній і вторинній обмотках миттєві значення е.р.с. е1 і е2 відносяться один до одного так само, як числа витків цих обмоток w1 і w2. Це співвідношення справедливе також і для ефективних значень зазначених е.р.с. Е1 і Е2. У цьому полягає основна властивість трансформатора.
Трансформатор, у якого вторинна е.р.с. Е2 > Е1 називають підвищувальним, при зворотному співвідношенні е.р.с., коли Е2<Е1 — понижувальним.