Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для реформирования посредством электромагнитной индукции одной либо нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну либо несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.
Трансформатор осуществляет реформирование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых разных областях использования — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор тмг 63 может состоять из одной (автотрансформатор) либо нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых всеобщим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнитомягкого материала.
Работа трансформатор конструкция основана на 2-х базовых тезисах:
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Происходящий по первичной обмотке переменный ток намагничивания создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В итоге электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.
В некоторых трансформаторах, работающих на высоких либо сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать: www.rus-trans.com.
Форма напряжения во вторичной обмотке связана с формой напряжения в первичной обмотке достаточно трудным образом. Вследствие этой трудности удалось сделать целый ряд особых трансформаторов, которые могут исполнять роль усилителей тока, умножителей частоты, генераторов сигналов и т. д.
Наличие межобмоточной, межслоевой и межвитковой ёмкостей
Наличие проводников, разделённых диэлектриком приводит к появлению паразитных ёмкостей между обмотками, слоями и витками. Моделирование этого явления производится вступлением т. н. продольных и поперечных ёмкостей. К поперечным относят межслоевую и межобмоточные ёмкости. К продольным — межвитковые и межкатушечные. Через ёмкости могут из первичной во вторичную обмотку проникать высокочастотные помехи, что неугодно для некоторых использований трансформатора (устраняется межобмоточным заземляемым экраном). Данные равнозначные ёмкости только в первом приближении дозволено считать сфокусированными; в реальности эти величины являются распределёнными. Распределёнными являются и индуктивности рассеяния. В типичном режиме эксплуатации напряжение равномерно распределяется по обмоткам, линейно изменяясь по виткам и слоям (для заземлённых обмоток — от фазного значения до нуля). При разных переходных процессах, связанных с крутым изменением напряжения на обмотке начинаются волновые процессы, обусловленные распределёнными ёмкостями. Исключительно ясно это проявляется при грозовых и коммутационных перенапряжениях с дюже резким (порядка нескольких микросекунд для грозовых толчков и несколько десятков микросекунд для коммутационных толчков) передним фронтом, такие помехи имеют спектр с высокочастотными гармониками огромный амплитуды. При этом разделение напряжения в исходный момент времени по обмоткам становится весьма неравномерным и огромная часть напряжения падает на витках и слоях, расположенных ближе к фазным итогам, эти части обмотки подвергаются наибольшей угрозы пробоя, что должно учитываться в конструкции трансформаторов (в основном силовых высоковольтных). Помимо того присутствие распределённых (продольных и поперечных) ёмкостей и индуктивностей приводит к созданию в трансформаторе паразитных колебательных силуэтов и при толчках напряжения, проникающих в обмотку трансформатора происходит высокочастотный затухающий колебательный процесс (в исходный период напряжение будет прикладываться к исходным виткам обмотки, после этого разделение на обмотке меняется на противоположное и огромная часть теснее прикладывается к финальным виткам и т. д.). Данный результат должен также учитываться для некоторых конструкций трансформаторов».
Кроме того, реактивные параметры обмоток, а также частотные свойства сердечника реального трансформатора определяют диапазон его рабочих частот, в котором показатель трансформации, фазовый сдвиг и форма выходного напряжения немного зависят от частоты (значимо для разделительных и согласующих трансформаторов в сигнальных цепях).
