Принцип работы трансформаторов
Трансформатор – электрический прибор статического действия, изменяющий напряжение проводника с помощью магнитного поля. Обе катушки трансформатора крепятся на металлический сердечник и их обмотки не имеют контакта друг с другом. А электричество передает от одной обмотки к другой электромагнитное поле, воздействующее одновременно на обе обмотки и непрерывно трансформирующееся по направлению и по величине.
Как работает трансформатор
На картинке приведен пример простого устройства, содержащего 2 катушки, которые крепятся коаксиально по отношению друг к другу. Условно они обозначены 1 и 2. В этой схеме катушка 1 – это первичная обмотка трансформатора, а 2 – вторичная. К первичной обмотке подсоединяется электрический потенциал, который необходимо изменить. А к вторичной обмотке подключают проводник, по которому уже будет проходить трансформированное электричество к потребителям.
Рис.1
Сам процесс трансформации происходит следующим образом. Ток, проходя через витки первичной обмотки, создает электрическое поле. Силовые волны поля воздействуют на витки вторичной обмотки, образуя в ней движение электронов. Важно помнить, что при коаксиальном расположении катушек магнитное воздействие напрямую зависит от расстояния между ними. Такая схема со временем усовершенствовалась и появились более мощные и надежные варианты трансформаторов (рис 2).
Рис.2
Для усиления магнитного воздействия между обмотками и уменьшения сопротивления катушки трансформаторов стали устанавливать на замкнутых металлических сердечниках. В пример можно привести изображенный вариант однофазного преобразователя, называемого стержневым.
В его конструкции обмотки закреплены на стальных стержнях, которые с торцевой стороны соединяются металлическими накладками. Тем самым оба стержня и соединительные хомуты образуют металлическое кольцо, по которому силовые линии магнитного поля проходят, воздействуя в полной мере на обе катушки. Образовавшийся стальной круг и есть сердечник трансформатора.
Рис.3
Еще одна распространенная конструкция приведена на рис.3.
Этот тип называют броневым. У него обе обмотки расположены на стержне, который образуют стороны соединенных стальных колец. Магнитное поле, создающееся внутри этих обмоток, делится на два потока и каждая часть проходит по своему кольцу. Замкнутые кольцевые цепи значительно меньше рассеивают поток частиц, увеличивая этим кпд трансформатора.
В большей части сейчас производят именно такой тип однофазных маломощных трансформаторов, благодаря зарекомендовавшим себя характеристикам.