Корзина (0 шт.)
Регистрация Вход
ГлавнаяСтатьи
Трансформаторное оборудование
  • Трансформаторное оборудование (30)
  • Светотехническая продукция (128)
  • Прочее (80)
  • Кабель и провод (74)
  • Низковольтная аппаратура (НВА) (52)
  • Отопительное, термическое оборудование (40)
  • Электростанции, генераторы (35)
  • Контрольно-измерительные приборы и аппаратура (34)
  • Подъемно-транспортное электрооборудование (32)
  • Высоковольтное оборудование (24)
  • Электрощитовое оборудование (21)
  • Электрические машины и комплектующие (20)
  • Электроинструмент и оборудование (17)
  • Сварочное оборудование (16)
  • Электротехнические работы и услуги (13)
  • Взрывозащищенное электрооборудование (12)
  • Силовая электроника и компоненты (11)
  • Электромонтажная арматура и инструмент (6)
  • Аккумуляторы, химические источники тока (5)
  • Электроизоляционные материалы (5)
  • Системы безопасности и связи (5)
История Трансформатора

История Трансформатора

  • 13.04.2010 в 13:32
  • Просмотров: 771
  • ID: 769

Трансформаторы

В наше время, такие технические средства, как телефон и телевизор, благодаря революции в науке и технике, стали неотъемлемой частью нашей повседневности. С их помощью мы можем узнавать последние новости, связываться с родными из любой точки мира и многое другое. Но мало кто знает про изобретение, которое сегодня играет важнейшую роль во всех отраслях техники и обеспечивает нам доступ к электроэнергии. Это незаметное,бесшумное устройство зовется Трансформатор.

Трансформатор - важнейший элемент многих электрических приборов и механизмов. Именно он трудится в зарядных устройствах, телевизорах, радиоприемниках. Трансформатор преобразует высокие напряжения в низкие (и наоборот) практически без потери энергии.

Явление, лежащее в основе работы электрического трансформатора, было открыто в 1831 английским физиком Майклом Фарадеем.

Фарадей доказал, что для порождения тока магнитым полем в проводнике необходимо, чтобы поле было переменным. Он изменял напряженность магнитного поля, замыкая и прерывая электрическую цепь, порождающую поле. Тот же эффект достигается, если воспользоваться переменным током, то есть током, направление которого меняется со временем. Это явление взаимодействия между электрическими и магнитными силами получило название электромагнитной индукции. В состав любого трансформатора входит первичная обмотка - катушка (источник переменного магнитного тока),выполненная изолированным проводом. Другая обмотка, в которой под действием этого поля возникает электродвижущая сила (ЭДС), называется вторичной. Индукция между первичной и вторичной обмоткой взаимна, т. е. ток, протекающий во вторичной обмотке, индуцирует ЭДС в первичной точно так же, как первичная обмотка индуцирует ЭДС во вторичной. Более того, поскольку витки первичной обмотки охватывают собственные силовые линии, в них самих возникает ЭДС. Это явление, называемое самоиндукцией, наблюдается также и во вторичной обмотке. На явлении взаимной индукции и самоиндукции основано действие трансформатора.

Что бы трансформатор работал исправно, надо чтобы его первичная и вторичная обмотки были связаны с общим магнитым полем. Фарадей для этого, в своих опытах, намотал две катушки на общий сердечник из железа. Почему из железа? Железо обладает способностью усиливать магнитное поле в десять тысяч раз. Так же сердечник из железа локалилузет магнитный поток в огранниченом объеме, что предотвращает рассеяние тока в окружающем пространстве. В идеале весь магнитный поток должен проходить только через витки обмоток трансформатора, при этом, магнитное поле индуцирует ЭДС в каждом витке обмотки, а так как витки соединены последовательно, то общее напряжение, создаваемое в обмотке, будет зависеть от числа ее витков. У качественных трансформаторов при отстутсвии потерь энергии, электрическая мощность, снимаемая со вторичной обмотки равна мощности, подаваемой на первичную обмотку.

Трансформатор электрический преобразует электрический ток и напряжения. Следовательно, основной характеристикой трансформатора ялвяется отношение числа витков в обмотках. Идеальных трансформаторов, конечно, не существует, но современные качественные трансформаторы немногим уступают идеальным. Железный сердечник - непременный атрибут силового трансформатора. Обмотки трансформаторов, чаще всего, выполняют из медного провода, ведь медь обладает одним из самых низких значений электрического сопротивления, что обеспечивает минимальные потери мощности.

Среди ученых мира, занимавшихся опытами с индукторами, можно упомянуть также директора Смитсоновского института в США Джозефа Генри, имя которого впоследствии получила единица индуктивности. В ходе этих экспериментов было установлено, что электрические токи, индуцируемые в сплошных железных сердечниках, рассеивали значительное количество энергии. Эти токи получили название «вихревых», а для их минимизации сердечники стали делать не сплошными, а состоящими из отдельных, изолированных друг от друга тонких пластин, собранных в пакет. Тогда, на заре электротехники переменный ток для опытов с индукторами получали от батарей постоянного тока с помощью специальных механических прерывателей

В 60-е годы 19 века появились динамо-машины (генераторы электрической энергии), работающих с помощью электромагнитой индукции. Они могли генерировать переменный ток.Уильям Гроув был первым, кто стал практически использовать трансформатор в цепях переменного тока. С помощью трансформатора он в своей лаборатории получал ток высокого напряжения. Однако, эти работы Гроуба оставались в тени до 1880-х годов, когда Томас Эдисон приступил к работам по созданию устройств для электрического освещения. Среди первых ученых, заинтересовавшихся идеей использования трансформатора, были три инженера из венгерской компании «Ganz and Company». Они пришли к выводу, что последовательное подключение электрических ламп к генератору – это не лучший вариант. Эти инженеры создали в Будапеште несколько трансформаторов, позволивших реализовать параллельное подключение осветительных ламп к источнику тока. Трансформаторы их конструкции оснащались замкнутым железным сердечником, что обеспечивало устройству гораздо более высокие характеристики. Это были устройства двух типов: в одном медный провод наматывали на железный тороидальный сердечник, а в другом, наоборот, железным проводом сердечника обматывали тороид катушек. Первые трансформаторы Стэнли-Вестингауза имели сердечник из листовой стали и обладали заметными потерями на перемагничивание (гистерезис). Этот эффект магнитного «запоминания» в сердечнике существенно снижал КПД трансформаторов. Однако, со временем появились новые марки магнитных сталей, что позволило снизить потери.

С наступлением 1900-х годов ученый-металлург Роберт Хелфилд из Англии приступил к экспериментам по выяснению влияния добавок на магнитные характеристики стали. Через несколько лет он поставил заказчику первую партию специальной трансформаторной стали с добавлением кремния. С началом 30-х годов 20-го столетия был сделан новый существенный шаг в направлении производства стальных сердечников для трансформаторов. В это время американец Норманн Гросс выясняет, что одновременное воздействие нагрева и прокатывания на кремнистые стали способствует существенному улучшению магнитных свойств этого материала. Эта технология позволяла в 5 раз повысить магнитную проницаемость стали, вчетверо сократить потери, связанные с гистерезисом, и на 50% увеличить магнитное насыщение.

Усовершенствование трансформаторов и схем электропитания радиоэлектронных устройств, основанных на их применении, продолжается и в наши дни.

Статья предоставлена компанией: ООО "Рил"
Портал PromPortal.su: промышленность и производство Портал StroyBoard.su - Строительство и ремонт Портал Speceria.ru - спецтехника Портал Domoved.su - Недвижимость