ТРАНСФОРМАТОРЫ. ТИПЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ, ОПИСАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Электрические трансформаторы

Электрическим трансформатором называют устройство, которое применяется в сети переменного тока для изменения величины напряжения. Принцип его работы основывается на явлении электромагнитной индукции. Когда первичную обмотку подключают к источнику, который вырабатывает переменный ток, в обмотке происходит генерация магнитного поля, которое поражает появление ЭДС во вторичной обмотке. При этом ЭДС напрямую зависит от числа витков в первичной и вторичной обмотках. Коэффициент трансформации можно найти, если взять отношение ЭДС в первичной обмотке к вторичной обмотке. Основные элементы, которые входят в конструкцию трансформатора являются обмотки как первичная, так и вторичная, а также ферромагнетик замкнутого типа. Обмотки располагаются на магнитопроводе и индуктивно связываются между собой. Благодаря магнитопроводу аккумулируется большая часть магнитного поля внутри самого трансформатора, что позволяет увеличить коэффициент полезного действия. Магнитопровод в большинстве случаев состоит из пластин металла, которые обязательно покрываются изоляцией. Это необходимо для того, чтобы предотвратить возникновение так называемых «паразитных» токов внутри устройства. Часто происходит так, что вторичная обмотка служит частью первичной или же наоборот. Такого рода трансформатор называется автотрансформатор. При использовании такого типа трансформатора концы первичной обмотки подключают в сеть, где есть переменное напряжение, а вторичную обмотку к источнику потребления электроэнергии.
 

Трансформаторы и их классификация.

Классифицировать трансформаторы можно по нескольким параметрам.
Для начала трансформаторы классифицируются по назначению. Руководствуясь этим, они бывают измерительными защитными, лабораторными, промежуточными. По способу установки бывают наружными, внутренними, шинными, опорными, стационарными, переносными. Если рассматривать число ступеней, то трансформаторы бывают каскадные и одноступенчатные. Их также подразделяют по номинальному напряжению на высоковольтные и низковольтные трансформаторы. Также данные устройства делят на компаундные, с сухой изоляцией и бумажно-маслянные.
 

Трансформаторы по типам.

Силовой тип трансформатора - наиболее распространенный на сегодняшний день. Применяются данные устройства для того, чтобы изменять энергию переменного тока в электросети энергосистемы, электрооборудовании и системах освещения.
Классифицировать данный тип можно по номинальному напряжению и количест ву фаз. Наибольшее применение нашли однофазные и трехфазные серии ОСМ и ТП.
Наиболее популярными в энергетике на сегодняшний момент считаются высоковольтные трансформаторы ТМГ с охлаждение при помощи масла в герметичном баке. Данная серия выдает коэффициент полезного действия до 99%, а также показывают высокую степень защиты от перегрева, высокие характеристики в эксплуатации, и минимальные расходы на обслуживании во время работы.

Кроме силового типа трансформаторов есть множество и других, которые различаются по своему назначению. Существуют измерительные трансформаторы для измерения большого напряжения и  тока, пик-трансформаторы, которые используют для преобразования напряжения из формы синусоиды в импульсную форму. Для преобразования импульсов напряжения и токов используют импульсные трансформаторы. Есть также такие устройства, которые позволяют выделить переменную составляющую тока, разделить или согласовать электрическую цепь на гальванические части. 

Измерительными являются трансформаторы, предназначающиеся для того, чтобы изменить уровень напряжения с высоким показателем точности трансформации. Их классифицируют по изменению уровня тока и напряжения, а также по назначению. Делятся на низковольтные токовые трансформаторы типа ТТИ-066, ТШ-066, Т-066, а также высоковольтные трансформаторы напряжения типов ЗНОЛ и НАМИТ.

Вторичная обмотка в каждом из этих устройств соединена с устройством для измерения таким как, амперметр, счетчик электроэнергии, вольтметр, фазометр,реле тока). Данное оборудование применяется также для изоляции измеряющего оборудования от большого воздействия напряжений и токов в цепи измерения, плюс ко всему дает возможность проведения стандартизации оборудования.

Автотрансформатор представляет собой устройство, в котором обмотки соединяются между собой гальваническим способом. Малый коэффициент трансформации этих устройств позволяет уменьшить их габариты и соответственно стоимость. Главным недостатком является то, что гальваническая изоляция цепи невозможна. Данный трансформатор нашел применение в пусковых устройствах электрических машин, для изменения напряжения. Также применяется при плавном регулировании напряжения в системе релейной защиты. Если же изменить в автотрансформаторе количество рабочих витков во вторичной обмотке, можно сохранить вторичное напряжение на стабильном уровне, даже если поменяется первичное напряжение. Данный механизм применяют в стабилизаторах напряжения.

Трансформатор импульсного типа представляет собой устройство, в котором имеется ферромагнитный сердечник, чтобы изменять импульсы напряжения и тока. Их в большой мере применяют в системах радиолокации, импульсной радиосвязи, электронно-вычислительных устройствах. Главным условием, которое должно выполняться в таких трансформаторах является сохранение формы импульса при любом его изменении. Достигается это при максимальном уменьшении межвитковой емкости, взаимном расположении, а также уменьшении количества обмоток как первичных, так и вторичных.

Пик-трансформатор являются генераторами импульса в высоковольтном исследовательском участке любой установки, а также в системе автоматики. Позволяет изменить напряжение формы синусоидального типа в импульсный тип с изменяющейся полярностью в полпериода.