Трансформаторы, их назначение, принцип действия, примеры использования

Импульсные трансформаторы (ИТ). Основное применение заключается  в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт  и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных  видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ, заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов  напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы  на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

Измерительные трансформаторы. Применяют для измерения  очень больших или очень маленьких  переменных напряжений и токов в  цепях РЗиА.

Измерительный трансформатор постоянного тока. На самом деле представляет собой  магнитный усилитель, при помощи постоянного тока малой мощности управляющий мощным переменным током. При использовании выпрямителя  ток выхода будет постоянным и  зависеть от величины входного сигнала.

Измерительно-силовые  трансформаторы. Имеют широкое применение в схемах генераторов переменного  тока малой и средней мощности (до мегаватта), например, в дизель-генераторах. Такой трансформатор представляет собой измерительный трансформатор  тока с первичной обмоткой, включённой последовательно с нагрузкой  генератора. Со вторичной обмотки  снимается переменное напряжение, которое  после выпрямителя подаётся на обмотку  подмагничивания ротора. (Если генератор  — трёхфазный, обязательно применяется  и трёхфазный трансформатор). Таким  образом, достигается стабилизация выходного напряжения генератора —  чем больше нагрузка, тем сильнее  ток подмагничивания, и наоборот.

Согласующие трансформаторы. Из законов преобразования напряжения и тока для первичной и вторичной  обмотки (I1=I2w2/w1,U1=U2w1/w2) видно, что со стороны цепи первичной обмотки  всякое сопротивление во вторичной  обмотке выглядит в (w1/w2)² раз больше. Поэтому согласующие трансформаторы применяются для подключения  низкоомной нагрузки к каскадам электронных  устройств, имеющим высокое входное  или выходное сопротивление. Например, высоким выходным сопротивлением может  обладать выходной каскад усилителя  звуковой частоты, особенно, если он собран на лампах, в то время как динамики имеют очень низкое сопротивление. Согласующие трансформаторы также исключительно полезны в высокочастотных линиях, где различие сопротивления линии и нагрузки привело бы к отражению сигнала от концов линии, и, следовательно, к большим потерям.

Фазоинвертирующие трансформаторы. Трансформатор передаёт только переменную компоненту сигнала, поэтому даже если все постоянные напряжения в цепи имеют один знак относительно общего провода, сигнал на выходе вторичной обмотки трансформатора будет содержать как положительную, так и отрицательную полуволны, причём, если центр вторичной обмотки  трансформатора подключить к общему проводу, то напряжение на двух крайних  выводах этой обмотки будет иметь  противоположную фазу. До появления  широко доступных транзисторов с npn типом проводимости фазоинвертирующие  трансформаторы применялись в двухтактных  выходных каскадах усилителей, для  подачи противоположных по полярности сигналов на базы двух транзисторов каскада. К тому же, из-за отсутствия «ламп  с противоположным зарядом электрона», фазоинвертирующий трансформатор  необходим в ламповых усилителях с двухтактным выходным каскадом.

 Фазоинвертирующие и согласующие трансформаторы в выходном каскаде усилителя звуковой частоты с транзисторами одного типа проводимости. Транзистор в такой схеме усиливает только половину периода выходного сигнала. Чтобы усилить оба полупериода, нужно подать сигнал на два транзистора в противофазе. Это и обеспечивает трансформатор T1. Трансформатор T2 суммирует выходные импульсы VT1 и VT2 в противофазе и согласует выходной каскад с низкоомным динамиком. 
 

Заключение

Особо важными  задачами являются повышение качества трансформаторов, использование прогрессивной  технологии их производства, экономия материалов при их изготовлении и  возможно низкие потери энергии при  их работе в сети. Экономия материалов и снижение потерь особенно важны  в распределительных трансформаторах, в которых расходуется значительная часть материалов и возникает  существенная часть потерь энергии  всего трансформаторного парка.

В данной курсовой работе, в соответствии с поставленной целью, проведен анализ ,сравнение, назначение ,принцип действия ,примеры использования трансформаторов.

Структурно работа состоит из введения, содержания, трех глава, заключения, списка использованных источников.

В первой главе, курсовой работы рассматривается историческое развитие трансформатора , определяется понятие, основные характеристики и принципы основ. Во второй главе были рассмотрены принципы действия.

Трансформаторы  питания преобразуют переменное напряжение первичного источника в  любые другие значения, необходимые  для нормального функционирования аппаратуры. Кроме того, трансформатор  питания позволяет получать ряд  вторичных напряжений, электрически не зависимых друг от друга и от питающей сети. Наиболее просто применять для электропитающего устройства специально спроектированные трансформаторы для обеспечения высокого качества работы и требуемой надежности, низкой стоимости, минимальной массы и объема.

В тех случаях, когда напряжение или ток на вторичной  стороне унифицированного трансформатора не соответствует требуемым значениям, приходится рассчитывать и изготовлять  трансформатор. Не применяют унифицированный трансформатор также, если остаются незадействованными некоторые секции вторичной обмотки, что приводит к нежелательному увеличению объема и массы устройства.

     В третьей главе «Примеры использования трансформаторов» предлагаются конкретные мероприятия и рекомендации по применению трансформаторов

Таким образом, тема данной курсовой работы была полностью раскрыта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

Основы теории цепей, Г. И. Атабеков, Лань, С-Пб.,-М.,-Краснодар, 2006.

Электрические машины, Л. М. Пиотровский, Л., «Энергия», 1972.

Силовые трансформаторы. Справочная книга/Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина. М.:Энергоиздат 2004. — 616 с ISBN 5-98073-004-4

Электрические машины: Трансформаторы: Учебное пособие  для электромех. спец. вузов/Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселёв, Н. А. Акимова; Под ред. И. П. Копылова. — М.: Высш. шк., 1989—352 с ISBN 5-06-000450-3

Электрические машины, А. И. Вольдек, Л., «Энергия», 1974.

Электромагнитные  расчеты трансформаторов и реакторов. — М.: Энергия, 1981—392 с.

Конструирование трансформаторов. А. В. Сапожников. М.: Госэнергоиздат. 1959.

Расчёт трансформаторов. Учебное пособие для вузов. П. М. Тихомиров. М.: Энергия, 1976. — 544 с.

Ссылки

http://www.radiolamp.ru/sprav/trans/transmain.html Классификация трансформаторов

Трансформатор электрический — статья из Большой  советской энциклопедии

http://www.transform.ru/articles/html/02theory/b000005.article Основные определения и принцип  действия трансформатора

http://model.exponenta.ru/electro/0070.htm Дубовицкий Г. П. Трансформаторы

http://www.connect.ru/article.asp?id=3960 Трансформация трансформатора. Ян  Шнейберг

http://justmedia.ru/publications/index.php?articleid=9791 Трансформаторы — их виды и  различия

http://www.elecab.ru/trans.shtml Трансформаторы. Справочник.