Принцип действия трансформатора

ТрансформаторПри подаче на первичную обмотку трансформатора синусоидального напряжения по ней начинает протекать ток.

Устройсто трансформатора: Г - генератор; Zнг - сопротивление нагрузки; 1 - Первичная обмотка; 2 - Вторичная обмотка; 3 - Магнитопровод.

Устройсто трансформатора: Г — генератор; Zнг — сопротивление нагрузки; 1 — Первичная обмотка; 2 — Вторичная обмотка; 3 — Магнитопровод.

U1 = U1 max · cos ωt
I1 = I1 max · sin ωt

При протекании тока через обмотку с числом витков w1 вокруг катушки создается магнитное поле Фc.

Фc = Фc max · sin ωt

Таким образом, поле, создаваемое вокруг обмотки с числом витков w1, будет изменяться по синусоидальному закону.

Переменное магнитное поле Фc распространяется по сердечнику и пересекает витки вторичной обмотки w2. Магнитопровод служит для передачи без потерь переменного магнитного поля от обмотки с числом витков w1. После пересечения переменным магнитным полем катушки с числом витков w2, в ней создается ЭДС, и на зажимах обмотки появляется напряжение U2.

U2 = U2 max · cos ωt

Напряжение U1, подводимое к первичной обмотке, должно быть достаточным, чтобы создать требуемое ЭДС и покрыть потери в первичной обмотке трансформатора.

Напряжение на выходе трансформатора U2 будет меньше создаваемой ЭДС на величину падений напряжений на активном и индуктивном сопротивлениях обмотки.

E1 – действующее значение ЭДС первичной обмотки.
E2 – действующее значение ЭДС во вторичной обмотке.

E1 = 4,44 · Фc · f · w1
E2 = 4,44 · Фc · f · w2

Если сделать допущение, что первичная и вторичная обмотки трансформатора не обладают сопротивлением, т.е. R1=R2=0; X1=X2=0 и весь магнитный поток сердечника Фc передается от первичной обмотки ко вторичной, такой трансформатор называется идеальным.

Для идеального трансформатора можно записать:

11
22

Одним из основных параметров трансформатора является отношение:

k = U1 / U2 = E1 / E2 – коэффициент трансформации.

Закладка Постоянная ссылка.