Трансформатор Без Сердечника
Обыкновенный трансформатор, широко используемый в электротехнике, имеет довольно простое устройство. В его конструкцию включен магнитопровод из стальных сплавов с определенными магнитными свойствами и две катушки, которые обычно выполняют в виде обмоток из изолированного провода.
Их помещают в отдельный корпус либо навивают прямо вокруг изоляционного материала сердечника. Концы проводов выводят на клеммы, которые маркируют для обозначения полярности.
Из двух обмоток одна подключается к напряжению первичной питающей сети. По ней протекает ток İ1 с величиной зависящей от полного сопротивления первичной обмотки, внутри которой и, естественно, сердечника магнитопровода формируется магнитный поток Ф1.
Он проходит по пластинам сердечника и пересекает своими силовыми линиями витки вторичной катушки, в которой создается ток I2.
В результате создается поток Ф2, имеющий встречное направление потоку первичной обмотки. Природа описанного алгоритма хорошо объясняется правилами Ленца и правой руки.
Все виды ферромагнитных сердечников обладают магнитным сопротивлением определенной величины, которое обуславливает появлений нелинейных искажений у направления и значения вторичного тока, сказывается на точности трансформации.
Поэтому, от них отказываются для работы с высокими частотами и на устройствах, требующих точных метрологических характеристик.
Схема замещения подобного устройства представлена на рисунке с активными и индуктивными сопротивлениями в обеих обмотках и нагрузке.
Упростим для рассмотрения схему вводом в нее дополнительных терминов:
R22=R2+RН; X22=X2+XН; ZН=RН+jXН; Z22=R22+jX22.
Они используются для обозначения суммарных активных и реактивных сопротивлений у выходной обмотки, комплексных сопротивлений выходной цепи.
Ù1=İ1·(R1+jx1)-İ2jxM; Ù0=İ2·(R2+jx2+RН+jxН)-İ1jxM.