Трансформатори

Трансформатором наз елемент ЕА, призначений для отримання різних за амплітудою, потужністю і фазою змінних напруг, а також для створення гальванічної розвязки в ел схемі. Передача електроенергії відбувається з меншими втратами при високій напрузі й малій силі струму. Тому зазвичай лінії електропередач високовольтні. Водночас побутові й промислові машини вимагають високої сили струму й малої напруги, тому перед споживанням електроенергія перетворюється в низьковольтну.Поділяються на трансф живлення(силові), сигнальні, імпульсні. Основними елементами трансформатора є магнітопровід і розміщені на ньому обмотки

По типу осердя розрізняють трансф з пластинчатим, ленточним та пресованим осердями. Трансформатор складається з обмоток на спільному осерді. Одна з обомоток під'єднана до джерела змінного струму. Ця обмотка називається первинною. Інша обмотка, вторинна, служить джерелом струму для навантаження. Створений струмом у первинній обмотці змінний магнітний потік викликає появу е.р.с. у вторинній обмотці, оскільки обидві обмотки мають спільне осердя. Співвідношеня е.р.с. у вторинній обмотці й напруги на первинній залежить від кількості витків у обох обмотках.

Сигнальні трансформатори застосовують для узгодження опору навантаження з потрібним опором анодного, колекторного або стокового навантаження, з внутрішнім опором дж напруги, вхідним опором апаратури за рахунок коефіцієнту трансформації. Поділяють на імпульсні, неперервних сигналів, широкополосні, звукової частоти та ін.Частотні властивості хар-ють частотною хар-ою, яка являє собою залежність відносного коеф передачі від частоти.

Працюють в заданому діапазоні частот. Узгоджувальні сигн трансф застосовуються найчастіше у вих. каскадах підсилювачів звук частоти для узгодження Rn з Rвих. Для аналізу частотних властивостей використовують екв схему. Реактивний опір індукт розсіювання на НЧ значно менший ніж R_i. Реакт опір власної ємності Х_С на НЧ значно більший ніж опір навантаження. В сигн. трансформаторах, які працюють при невеликих індукціях втрати в магнітопроводі на НЧ незначні, тому опір втрат в екв схемі r_c>>R_ен. отже в області НЧ частотні спотворення визначаються індуктивністю первинної обмотки L1

В області ВЧ індуктивністю

первинної обмотки та опором втрат в осерді нехтують(в обл. ВЧ реакт опір індуктивності великий, а втрати в магнітопроводі малі, що відповідає великому R_cm. При зростанні частоти генератора напруга на опорі навант.

зменшується, томущо зростає реактивний опір індуктивн. розсіювання, що призводить до зменшення струму в цьому колі. В області СЧ напруга на Rn не залежить від частоти, ККД визнач опорами обмотки. В області ВЧ частотні спотворення визначаються індуктивністю розсіювання трансформатора.

Розрахунок розмірів магнітопровода сигн. трансформатора

В сигн. транс. крім узгодження потрібно передавати потужність. Тому розміри можуть бути визначені як і в котушках. При цьому методі визначають L₁

Розрахунок розмірів по індуктивн. первинної обмотки

Постійна часу магн провода: A: τ₁=L₁/r₁; τ₂=L₂/r₂; τ_M≥ τ₁+ τ₂

пост часу магн провода - пост часу обмотки, яка розміщується у вікні магн провода до повного заповнення вікна дротом. Вона визн розмірами магн провода і фіз. власт дроту обмоток.

По заданому коеф частотних спотворень визначається L₁, по заданому ККД визначаєм опір обмотки, додаються пост часу обмоток.

Імпульсні трансформатори

Призначений для перетворення струму та напруги імпульсних сигналів з мінімальним спотворенням вихідної форми імпульсу на виході. Дозволяють змінювати рівень та полярність формуючого імпульса напруги чи струму, узгоджувати опір генератора імпульсів з Rn. Також може бути використаний як преобразовательний елемент.

Основна вимога – мінімальне спотворення форми сигналу, що відбувається через вплив потоків розсіювання, ємнісних зв’язків між обмотками та витками, вихревик струмів. Припустимо, на вхід ідеального трансформатора (без втрат і ємностей) поступають прямокутні імпульси напруги тривалістю l періодом T. Постійна часу первинної обмотки рівна T1=L1/r1. В первинній обмотці зявиться і почне зростати струм, (2-й рис). Він визве точно таку ж зміну магнітного потоку, що в свою чергу визве ЕРС у вторинній обмотці, яка в режимі ХХ рівна U2. Негативна частина імпульсу «зрізується» включенням діода у вторинну обмотку трансформатора. При цьому постійна часу первинної обмотки має бути більша тривалості імпульсу. Трансформація фронту імпульсу з малим спотворенням досягається при малих значеннях інд розсіювання та розподіленої ємності трансформатора, які зменшуються із зменшенням числа витків обмоток і перерізу магнітопроводу.

Дата добавления: 2015-10-29