5. Трансформаторы

Трансформатором называется элемент РЭА, предназначенный для получения различных по амплитуде и мощности переменных напряжений.

Условно-графическое обозначение трансформаторов приведено на рис.3.1.

1. Классификация трансформаторов

Малогабаритные трансформаторы классифицируют по ряду признаков.

По функциональному назначению трансформаторы подразделяются на:

1. Силовые трансформаторы (трансформаторы питания) - это трансформаторы, предназначенные для преобразования сетевого переменного напряжения.

2. Согласующие трансформаторы - это трансформаторы, предназначенные для согласования каскадов РЭА.

3. Импульсные трансформаторы - это трансформаторы предназначенные для работы с импульсными сигналами. Их используют в преобразователях напряжения, ключевых стабилизаторах, для гальванической развязки каскадов и т.д.

По рабочей частоте трансформаторы подразделяются на:

1. трансформаторы пониженной частоты – рабочая частота менее 50 Гц.

2. Трансформаторы промышленной частоты - рабочая частота равна 50 Гц.

3. Трансформаторы повышенной промышленной частоты - рабочая частота 400 или 1000 Гц.

4. Трансформаторы повышенной частоты рабочая частота до 10 кГц.

5. Трансформаторы высокой частоты рабочая частота свыше 10 кГц.

По электрическому напряжению трансформаторы подразделяют на:

1. Низковольтные трансформаторы - напряжение любой обмотки менее 1 кВ.

2. Высоковольтные трансформаторы - напряжение любой обмотки более 1 кВ.

По количеству обмоток трансформаторы подразделяются на:

1. Однообмоточные или автотрансформаторы. У автотрансформатора отсутствует гальваническая развязка между входной и выходной цепью.

2. Многообмоточные трансформаторы. Многообмоточный трансформатор имеет одну первичную и одну или более вторичную обмотки.

По виду магнитного сердечника различают трансформаторы с пластинчатым, ленточным и прессованным сердечниками.

1. Пластинчатый сердечник представляет собой набор штампованных одинаковых пластин (рис.3.16 а, г, ж).

2. Ленточный сердечник представляет собой витую конструкцию из отдельных полос (рис.3.16 в, е, и). Ленточные сердечники имеют меньшие потери, а значит, позволяют получить более высокий к.п.д. трансформатора.

3. Прессованный сердечник получают из ферромагнитных порошков прессованием (рис.3.16 б, д, з). Прессованные сердечники существенно дешевле пластинчатых и ленточных, но имеют свои недостатки: значительную зависимость магнитных свойств от температуры, малую механическую прочность, но дают возможность работать с высокими частотами.

По конструктивному исполнениютрансформаторы подразделяются на:

1. Броневые.Магнитопровод броневого сердечника выполняется из Ш-образных пластин, либо из двух ленточных колец (рис.3.16 а, б, в). Все обмотки располагаются на среднем стержне магнитопровода. Достоинствами таких трансформаторов являются: наличие одной катушки, более высокое заполнение окна магнитопровода, частичная защита катушки от механических повреждений.

2. Стержневые.Магнитопровод стержневого сердечника выполнен либо из П-образных штампованных пластин, либо из одного ленточного кольца (рис.3.16 г, д, е). При этом на каждом стержне магнитопровода размещается половина витков первичной и половина витков вторичной обмоток. Они соединяются между собой последовательно. Стержневые трансформаторы менее подвержены внешним магнитным полям. Недостаток таких трансформаторов наличие двух катушек.

3. Тороидальные. Магнитопровод тороидального сердечника выполнен либо из кольцевых штампованных пластин, либо из одного ленточного кольца. Тороидальные трансформаторы имеют обмотки по всей длине кольца (рис3.16 ж, з, и). Они замыкают магнитное поле, что снижает помехи от трансформатора. Тороидальные трансформаторы практически не требуют экранирования. Недостатком тороидальных трансформаторов является трудность создания обмоток.