Трансформаторы - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно
ФСПО МГАПИ
Реферат
По предмету «Конструирование и производство РЭА»
Тема: «Трансформаторы»
Выполнил: Евпалов Е.Н., Зиновьев А.Н.
Проверил: Федотов В.Д.
Москва 2004г.
Содержание
1. История развития трансформатора.
2. Основные понятия.
3. Классификация трансформаторов.
4. Основные параметры.
5. Конструктивные особенности трансформаторов.
6. Маркировка трансформаторов.
7. Список литературы.
1. История развития трансформатора
Изобретателем трансформатора является русский ученый П.Н.Яблочков. В
1876г. Яблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками в
качестве трансформатора для питания изобретенных им электрических свечей.
Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый сердечник. Трансформаторы с
замкнутым сердечником, подобные применяемым в настоящее время, появились
значительно позднее, в 1884г. С изобретением трансформатора возник
технический интерес к переменному току, который до этого времени не
применялся.
Выдающийся русский электротехник М.О.Доливо-Добровольский в 1889г.
Предложил трехфазную систему переменного тока, построил первый трехфазный
асинхронный двигатель и первый трехфазный трансформатор. На
электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891г. Доливо-
Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную электропередачу
трехфазного тока протяженностью 175 км; трехфазный генератор имел мощность
230 КВт при напряжении 95 В.
В дальнейшем начали применять масляные трансформаторы, так как было
установлено, что масло является не только хорошей изоляцией, но и хорошей
охлаждающей средой для трансформаторов.
2. Основные понятия
Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с
двумя (или больше) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования
переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.
Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным
полем. Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии
на большие расстояния, распределении ее между приемниками, а также в
различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других
устройствах.
При изготовлении трансформаторов бытового и промышленного назначения
применяют
стандартизованные термины и определения, обязательные для применения в
документации всех видов, научно-технической и справочной литературе.
Ниже приведены несколько таких терминов и их определений.
Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, имеющее две
или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования
посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем
переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования
электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных
для приема и использования электрической энергии. К силовым трансформаторам
относятся трансформаторы трехфазные и многофазные мощностью 6,3 кВ*А и
более, однофазные мощностью 5 кВ*А и более.
Повышающий трансформатор - трансформатор, у которого первичной обмоткой
является обмотка низшего напряжения.
Понижающий трансформатор — трансформатор, у которого первичной обмоткой
является обмотка высшего напряжения.
Сигнальный трансформатор - трансформатор малой мощности, предназначенный
для передачи, преобразования, запоминания электрических сигналов.
Автотрансформатор — трансформатор, две или более обмотки которого
гальванически связаны так, что имеют общую часть.
Импульсный сигнальный трансформатор - сигнальный трансформатор,
предназначенный для передачи, формирования, преобразования и запоминания
импульсных сигналов.
Коэффициент трансформации трансформатора малой мощности — отношение числа
витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки.
Магнитная индукция - векторная величина, характеризующая магнитное поле и
определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны
магнитного поля.
Магнитный поток — поток магнитной индукции.
Напряженность магнитного поля — векторная величина, равна
геометрической разности магнитной индукции, деленной на магнитную
постоянную, и намагниченности.
Индуктивная связь - связь электрических цепей посредством магнитного
поля.
3. Классификация трансформаторов
Трансформаторы можно классифицировать:
По признаку функционального назначения
-трансформаторы питания
-трансформаторы согласования
Рассмотрим трансформаторы питания, их можно классифицировать
1. По напряжению:
-низковольтные
-высоковольтные
-высокопотенциальные
2. В зависимости от числа фаз преобразуемого напряжения
-однофазные
-трёхфазные
3. В зависимости от числа обмоток
-двухобмоточные
-многообмоточные
4. В зависимости от конфигурации магнитопровода
-стержневые
-броневые
-тороидальные
5. В зависимости от мощности
-малой мощности
-средней мощности
-большой мощности
6. В зависимости от способа изготовления магнитопровода
-пластинчатые
-ленточные
7. В зависимости от коэффициента трансформации:
-повышающие
-понижающие
8. В зависимости от вида связи между обмотками:
-с электромагнитной связью (с изолированными обмотками)
-с электромагнитной и электрической связью(со связанными обмоками)
9. В зависимости от конструкции обмотки:
-катушечные
-галетные
-тороидальные
10. В зависимости от конструкции всего трансформатора
-открытые
-капсулированные
-закрытые
11. В зависимости от назначения:
-выпрямительные
-накальные
-анодно-накальные и т.д.
12. В зависимости от рабочей 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
4. Основные параметры.
|Величина, |ГОСТ |ГОСТ | |
| |1494-77 |8.417-| |
| | |81 | |
|параметр |обозначен|единиц| |
| |ие |ы | |
| | |измере| |
| | |ния | |
| |основное |русско|междунаро|
| | |е |дное |
| |(неосновн| | |
| |ое) | | |
|Добротност|Q | | |
|ь | | | |
|Емкость | | | |
|электричес|С |Ф |F |
|кая | | | |
|Индуктивно| | | |
|сть |L |Гн |Н |
|собственна| | | |
|я | | | |
|Индуктивно| | | |
|сть |M(Lmn) |Гн |Н |
|взаимная | | | |
|Индуктивно| | | |
|сть |В |Гс |Gs |
|магнитная | | | |
|Коэффициен| | | |
|т | | | |
|выпуклости| | | |
| | | | |
|гистерезис| | | |
|ной | | | |
|петли | | | |
|Коэффициен| | | |
|т | | | |
|магнитного| | | |
| | | | |
|рассеяния | | | |
|Коэффициен| | | |
|т |к | | |
|связи | | | |
|Коэффициен| | | |
|т |к(х) | | |
|потерь | | | |
|Коэффициен| | | |
|т |n | | |
|трансформа| | | |
|ции | | | |
|Коэффициен| | | |
|т | | | |
|трансформа| | | |
|ции |К(Кu) | | |
|трансформа| | | |
|тора | | | |
|напряжения| | | |
|Величина,|ГОСТ |ГОСТ | |
| |1494-77 |8.417-| |
| | |81 | |
|параметр |обозначе|единиц| |
| |ние |ы | |
| | |измере| |
| | |ния | |
| |основное|русско|международн|
| | |е |ое |
| |(неоснов| | |
| |ное) | | |
|Коэффицие| | | |
|нт | | | |
|трансформ|К(Кт) | | |
|ации | | | |
|трансформ| | | |
|атора | | | |
|тока | | | |
|Момент | | | |
|магнит |m |Вб |WB |
|ный | | | |
|Мощность |Р |Вт |w |
|Намагниче| | | |
|н |М |А/м |A/m |
|ность | | | |
|Напряженн| | | |
|ость | | | |
|магнитног|Н |Э |Ое |
|о | | | |
|поля | | | |
|Проницаем| | | |
|ость |µо | | |
|постоянна| | | |
|я | | | |
|магнитная| | | |
|Проницаем| | | |
|ость |µа(µ) | | |
|абсолютна| |Гн/м |Н/м |
|я | | | |
|магнитная| | | |
|Поток | | | |
|магнит |Ф |Вб |WB |
|ной | | | |
|индукции,| | | |
| | | | |
|магнитный| | | |
| | | | |
|поток | | | |
|Величина, |ГОСТ |ГОСТ | |
| |1494-77 |8.417-| |
| | |81 | |
|параметр |обозначен|единиц| |
| |ие |ы | |
| | |измере| |
| | |ния | |
| |основное |русско|междунаро|
| |(неосновн|е |дное |
| |ое) | | |
|Плотность | | | |
|маг |- |Тл |Т |
|нитного | | | |
|потока | | | |
|Сила коэрци| | | |
| |Нс | | |
|тивная | | | |
|Сила | | | |
|электро | | | |
|движущая | | | |
|вдоль |F(Fm) |В |V |
|замкнуто | | | |
|го контура | | | |
|Ток |I |А | |
|Угол потерь|? | | |
|Частота |t(v) |Гц |Hz |
|Частота | | | |
|колеба |w(?) | | |
|ний угловая| | | |
|Электрическ| | | |
|ое |R(r) |Ом |0 |
|сопротивлен| | | |
|ие | | | |
|Энергия | | | |
|элект |W |Дж |J |
|ромагнитная| | | |
|Энергия | | | |
|элект | | | |
|ромагнитная|w | | |
| | | | |
|удельная | | | |
5. Конструктивные особенности трансформаторов.
Основными частями трансформатора являются магнитопровод и катушка с
обмотками.
Материалом для магнитопровода трансформаторов служит листовая
электротехническая сталь различных марок и толщины, горячей прокатки и
холоднокатаная; от содержания кремния, которое отражено в марке стали, а
также от толщины листа зависят потери мощности в магнитопроводе от вихревых
токов. Толщину листа применяемой стали выбирают в зависимости от частоты
сети, питающей трансформатор: с увеличением частоты толщину листа надо
уменьшать. Ленточные (витые) магнитопроводы изготавливают из лент рулонной
стали; предварительно лента покрывается изолирующим и склеивающим составом.
Стержневые магнитопроводы собирают из прямоугольных пластин одинаковой
ширины. Части магнитопровода, на которых находятся обмотки, называются
стержнями. Часть магнитопровода, соединяющая стержни между собой,
называется ярмом.
Сборка частей магнитопровода может производиться встык и вперекрышку,
причем в последнем случае увеличивается механическая прочность и
уменьшается магнитное сопротивление магнитопровода. При сборке встык
пластины собирают в единый пакет и предусматривают изоляционную прокладку
между пакетами для предохранения от замыкания между отдельными листами
магнитопровода. Сборка встык упрощает монтаж и демонтаж трансформатора.
Пластины магнитопровода скрепляют в пакет либо с помощью изолированных от
магнитопровода
|
