Монофазен трансформатор. Предназначение, устройство и основни характеристики

2026 Автор: Howard Calhoun | calhoun@techconfronts.com. Последно модифициран: 2025-06-01 07:13:11

Има един стар институтски виц. На въпроса на учителя „как работи еднофазен трансформатор“, ученикът бръмчи в отговор: „Ууу!“. Такъв звук наистина се получава, но се дължи на факта, че когато индуктивното поле е насочено, възниква ефект на магнитна стрикция, което кара пластините на магнитната верига да вибрират.

Монофазен трансформатор е проектиран да осигури правилното количество променливо напрежение за товар, който не се нуждае от трифазно захранване.

Всеки трансформатор се състои от две основни единици: ядро и намотки, има поне две от тях. Принципът на действие е прост. В резултат на преминаването на електрически ток през проводника в първичната намотка, върху вторичната намотка се индуцира електродвижеща сила (EMF). Ядрото се състои от феромагнитни пластини, тоест материал, който усилва магнитното поле (електрическа стомана от специални класове).

Стойността на EMF се определя по формулата:

E=4, 44 x F x f x ω

къде:

F -амплитуда на магнитния поток;

f - текуща честота;

ω е броят на завоите в намотката.

Допустимата мощност на натоварване, която еднофазен трансформатор ще "дърпа", се дава от напречното сечение на проводника, с който са навити намотките, и коефициента на качество на магнитната верига, по-специално магнитната пропускливост на феромагнита µ. Размерите на сърцевината и броят на завоите са предмет на изчисление, което често е предмет на курсови работи в технически университети.

Във всеки случай, колкото по-мощни са еднофазните трансформатори на напрежение, толкова по-впечатляващи са техните размери. На корпуса им най-често има етикет, изброяващ основните параметри (допустим ток, входно и изходно напрежение). Това обаче не винаги е така.

На практика много сервизи често се сблъскват с необходимостта от смяна на изгорял еднофазен трансформатор на напрежение. За да се гарантира пригодността, спецификациите на устройството за подмяна трябва да бъдат разгледани.

Първото нещо, което трябва да направите, е да дефинирате входната намотка. За понижаващите трансформатори той има най-високо съпротивление.

След това, като го включите в мрежата, можете да измерите изходното напрежение в режим на празен ход. Съотношението на входната и изходната EMF е коефициентът на трансформация K. То също е равно на частта N in / N out, тоест на броя на завоите в намотките.

След това можете да свържете мощно променливо съпротивление (реостат) като товар и да вземете характеристиката на токовото напрежение, като определите стойносттаноминален ток. С увеличаване на натоварването изходното напрежение постепенно спада.

Трансформаторите са не само мощност, но и измерване. В случаите, когато е необходимо да се определи значително количество ток във веригата, се използва амперметър. Той е свързан последователно и трябва да има ниско съпротивление, комбинирано с голям габарит на проводниците в системата за магнитно отклонение. Такова устройство би било твърде масивно и скъпо, следователно се използват еднофазни токови трансформатори, които приемат пропорционално намалени стойности и ги подават на обикновени серийни амперметри. Не е трудно да се изчисли амперажът, остава само да се прилагат множителите, посочени на корпуса.