Устройство трансформатора. 
Электротехника и электроника

Трансформатор состоят из сердечника (см. рис. 4.1), собранного из отдельных листов электротехнической стали и двух обмоток — первичной с числом витков 1 и вторичной с числом витков 2. Обмотки обычно выполняют из медного провода круглого или прямоугольного сечения. Начала обмоток обозначают буквами, А и а, концы Х и х. Обмотки различают также по значению напряжения: обмотка высшего напряжения (ВН), обмотка низшего напряжения (НH). К первичной обмотке подключается генератор, ко вторичной — приемник.

Условное обозначение трансформатора приведено на рис. 4.2.

На табличке трансформатора указывается его номинальные величины: мощность SH, первичное U1н и вторичное U2н, напряжения, первичный I1н и вторичный I2н токи, напряжение короткого замыкания UK и частота f которые соответствуют номинальному тепловому режиму.

Принцип действия однофазного трансформатора

Переменное напряжение u1, подведенное к первичной обмотке трансформатора, вызывают в ней ток i1, который возбуждает в сердечнике, являющемся магнитопроводом, переменный магнитный поток Ф. Часть потока замыкается вокруг первичной обмотки по сердечнику и по воздуху, образуя поле рассеяния.

Основной магнитный поток Ф наводит в обмотках э.д.с.

Э.д.с. e2 имеет такое же направление по отношению к началу вторичной обмотки, как в э.д.с. e1 по отношению к первичной обмотке (на рис. 4.1 начала обмоток обозначены точками).

Для гармонически изменяющегося магнитного потока Ф = Фm sin t (4.4).

где Ф и Фт — мгновенное и амплитудное значения потока.

С учетом выражения магнитного потока формулы (4.3) примут следующий вид:

e1 = 1 Фm sin (t — /2) = m1 sin (t — /2);

e2 = 2 Фm sin (t — /2) = m2 sin (t — /2); (4.5).

где E m1 = 1 Фm; E m2 = 2 Фm.

Действующие значения первичной и вторичной э.д.с.

Отношение э.д.с. первичной обмотки к э.д.с. вторичной обмотки, равное отношению чисел витков этих обмоток, называется коэффициентом трансформации трансформатора.

Таким образом, для повышения напряжения генератора необходимо выполнить условие 2 > 1. Трансформатор с таким соотношением витков называют повышающим. Если трансформатор понижающий, то для него 1 > 2.