Трансформатор

Распределительный трансформатор, установленный на опоре, с вторичной обмоткой с центральным отводом, используемый для обеспечения « расщепленной фазы » электропитания для жилых домов и легких коммерческих предприятий, которое в Северной Америке обычно составляет 120/240 В. ^[1]

Трансформатор является пассивным электрическое устройство , которое передает электрическую энергию от одной электрической цепи в другую или несколько контуров . Переменный ток в любой катушке трансформатора создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора, который индуцирует переменную электродвижущую силу через любые другие катушки, намотанные вокруг того же сердечника. Электрическая энергия может передаваться между отдельными катушками без металлического (проводящего) соединения между двумя цепями. Закон индукции Фарадея , открытый в 1831 году, описывает эффект наведенного напряжения в любой катушке из-за изменения магнитного потока, окружающего катушку.

Трансформаторы чаще всего используются для повышения низких напряжений переменного тока при высоком токе (повышающий трансформатор) или снижения высоких напряжений переменного тока при низком токе (понижающий трансформатор) в электроэнергетических приложениях, а также для соединения каскадов схем обработки сигналов. . Трансформаторы также могут использоваться для изоляции, когда напряжение на входе равно выходному напряжению, с отдельными катушками, электрически не связанными друг с другом.

С момента изобретения первого трансформатора постоянного напряжения в 1885 году трансформаторы стали важными для передачи , распределения и использования электроэнергии переменного тока. ^[2] Широкий диапазон конструкций трансформаторов встречается в электронных и электроэнергетических приложениях. Размеры трансформаторов варьируются от ВЧ- трансформаторов объемом менее кубического сантиметра до устройств массой в сотни тонн, используемых для соединения энергосистемы .

Принципы [ править ]

Идеальный трансформер [ править ]

Идеальный трансформатор - это теоретический линейный трансформатор без потерь с идеальной связью . Идеальное соединение подразумевает бесконечно высокую магнитную проницаемость сердечника и индуктивность обмотки, а также нулевую чистую магнитодвижущую силу (т.е. i _p n _p - i _s n _s = 0). ^{[5] [c]}

Переменный ток в первичной обмотке трансформатора пытается создать переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора, который также окружен вторичной обмоткой. Этот изменяющийся поток во вторичной обмотке индуцирует изменяющуюся электродвижущую силу (ЭДС, напряжение) во вторичной обмотке из-за электромагнитной индукции, и возникающий вторичный ток создает поток, равный и противоположный тому, который создается первичной обмоткой, в соответствии с законом Ленца. .

Обмотки намотаны вокруг сердечника с бесконечно высокой магнитной проницаемостью, так что весь магнитный поток проходит как через первичную, так и через вторичную обмотки. При подключении источника напряжения к первичной обмотке и нагрузки, подключенной к вторичной обмотке, токи трансформатора текут в указанных направлениях, и магнитодвижущая сила сердечника сводится к нулю.

Согласно закону Фарадея , поскольку один и тот же магнитный поток проходит как через первичную, так и через вторичную обмотки идеального трансформатора, в каждой обмотке индуцируется напряжение, пропорциональное ее количеству обмоток. Соотношение напряжений на обмотке трансформатора прямо пропорционально количеству витков обмотки. ^[7]

Идеальная идентичность трансформатора, показанная в ур. 5 является разумным приближением для типичного промышленного трансформатора, причем соотношение напряжений и соотношение витков обмотки обратно пропорциональны соответствующему коэффициенту тока.

Импеданс нагрузки, относящийся к первичной цепи, равен квадрату отношения витков, умноженному на импеданс нагрузки вторичной цепи. ^[8]

Настоящий трансформатор [ править ]

Отклонения от идеального трансформатора [ править ]

Идеальная модель трансформатора не учитывает следующие основные линейные аспекты реальных трансформаторов:

(а) Потери в сердечнике, вместе называемые потерями тока намагничивания, состоящие из ^[9]

• Гистерезисные потери из-за нелинейных магнитных эффектов в сердечнике трансформатора, и
• Потери на вихревые токи из-за джоулева нагрева в сердечнике, которые пропорциональны квадрату приложенного напряжения трансформатора.

(b) В отличие от идеальной модели, обмотки в реальном трансформаторе имеют ненулевые сопротивления и индуктивности, связанные с:

• Джоулевые потери из-за сопротивления в первичной и вторичной обмотках ^[9]
• Поток утечки, который выходит из сердечника и проходит через одну обмотку, приводя только к первичному и вторичному реактивному сопротивлению.

(c) аналогично катушке индуктивности , паразитной емкости и явлению саморезонанса из-за распределения электрического поля. Обычно рассматриваются три вида паразитной емкости и приводятся уравнения с обратной связью ^[10]

• Емкость между соседними витками в любом слое;
• Емкость между соседними слоями;
• Емкость между сердечником и слоем (ами), прилегающим к сердечнику;

Включение емкости в модель трансформатора сложно и редко предпринимается; в эквивалентной схема «реальной» модели трансформатора показана ниже , не включает в себя паразитную емкость. Однако влияние емкости можно измерить путем сравнения индуктивности холостого хода, то есть индуктивности первичной обмотки, когда вторичная цепь разомкнута, с индуктивностью короткого замыкания, когда вторичная обмотка закорочена.

Поток утечки [ править ]

Идеальная модель трансформатора предполагает, что весь поток, создаваемый первичной обмоткой, связывает все витки каждой обмотки, включая ее самого. На практике некоторый поток проходит по путям, выводящим его за пределы обмоток. ^[11] Такой поток называется поток утечки , а также приводит к индуктивности рассеяния в серии с взаимно соединенных обмоток трансформатора. ^[12] Поток утечки приводит к тому, что энергия попеременно накапливается и разряжается из магнитных полей с каждым циклом источника питания. Это не прямая потеря мощности, но приводит к ухудшению регулирования напряжения , в результате чего вторичное напряжение не прямо пропорционально первичному напряжению, особенно при большой нагрузке.^[11] Поэтому трансформаторы обычно проектируются с очень низкой индуктивностью рассеяния.

В некоторых приложениях желательна повышенная утечка, и в конструкцию трансформатора могут намеренно вводиться длинные магнитные пути, воздушные зазоры или байпасные магнитные шунты для ограничения подаваемого им тока короткого замыкания . ^[12] Негерметичные трансформаторы могут использоваться для питания нагрузок с отрицательным сопротивлением , таких как электрические дуги , ртутные и натриевые лампы и неоновые вывески, или для безопасного обращения с нагрузками, которые периодически замыкаются накоротко, например, в аппаратах для электродуговой сварки . ^{[9] : 485}

Воздушные зазоры также используются для предотвращения насыщения трансформатора, особенно трансформаторов звуковой частоты в цепях, в обмотках которых протекает постоянная составляющая. ^[13] насыщаемым реактор использует насыщение сердечника для управления переменного тока.

Информация об индуктивности рассеяния также полезна при параллельной работе трансформаторов. Можно показать, что если бы процентное сопротивление ^[d] и соответствующее отношение реактивного сопротивления утечки обмотки к сопротивлению ( X / R ) двух трансформаторов были одинаковыми, трансформаторы распределяли бы мощность нагрузки пропорционально их соответствующим номиналам. Однако допуски импеданса коммерческих трансформаторов значительны. Кроме того, импеданс и отношение X / R трансформаторов разной мощности имеет тенденцию меняться. ^[15]

Эквивалентная схема [ править ]

Обращаясь к диаграмме, физическое поведение практического трансформатора может быть представлено моделью эквивалентной схемы , которая может включать в себя идеальный трансформатор. ^[16]

Джоулевые потери в обмотках и реактивные сопротивления рассеяния представлены следующими последовательными сопротивлениями контура модели:

• Первичная обмотка: R _P , X _P
• Вторичная обмотка: R _S , X _S .

В нормальном процессе преобразования эквивалентности схемы R _S и X _S на практике обычно относятся к первичной стороне путем умножения этих импедансов на квадрат отношения витков ( N _P / N _S )  ²  = a ² .

Потери в сердечнике и реактивное сопротивление представлены следующими импедансами шунтирующих ветвей модели:

• Потери в сердечнике или в железе: R _C
• Реактивное сопротивление намагничивания: X _M .

R _C и X _M вместе называются намагничивающей ветвью модели.

Потери в сердечнике в основном вызваны гистерезисом и эффектами вихревых токов в сердечнике и пропорциональны квадрату потока сердечника для работы на данной частоте. ^{[9] : 142–143} Сердечник с конечной проницаемостью требует тока намагничивания I _M для поддержания взаимного потока в сердечнике. Ток намагничивания находится в фазе с потоком, соотношение между ними нелинейное из-за эффектов насыщения. Однако все импедансы показанной эквивалентной схемы по определению являются линейными, и такие эффекты нелинейности обычно не отражаются в эквивалентных схемах трансформатора. ^{[9] : 142} С синусоидальнымпитания, поток сердечника отстает от наведенной ЭДС на 90 °. При разомкнутой вторичной обмотке ток намагничивающей ветви I ₀ равен току холостого хода трансформатора. ^[16]

Результирующая модель, хотя ее иногда называют «точной» эквивалентной схемой на основе предположений линейности , сохраняет ряд приближений. ^[16] Анализ можно упростить, если предположить, что полное сопротивление ветви намагничивания относительно высокое, и переместить ветвь влево от импедансов первичной обмотки. Это вносит ошибку, но позволяет комбинировать первичные и приведенные вторичные сопротивления и реактивные сопротивления путем простого суммирования как два последовательных импеданса.

Трансформатор эквивалентного сопротивление цепи и параметры трансформатора соотношения могут быть получены из следующих тестов: тест разомкнутой цепи , тест короткого замыкания , испытание обмотки сопротивления и трансформатор испытаний отношения.

Уравнение ЭДС трансформатора [ править ]

Если поток в сердечнике чисто синусоидальный , соотношение для любой из обмоток между ее среднеквадратичным напряжением E _rms обмотки и частотой питания f , числом витков N , площадью поперечного сечения сердечника a в м ² и максимальной плотностью магнитного потока _Пик B в Вт / м ² или Т (тесла) определяется универсальным уравнением ЭДС: ^[9]

${\displaystyle E_{\text{rms}}={\frac {2\pi fNaB_{\text{peak}}}{\sqrt {2}}}\approx 4.44fNaB_{\text{peak}}}$

Полярность [ править ]

Точка конвенции часто используется в схемах трансформатор цепи, шильдиков или клеммные маркировки , чтобы определить относительную полярность обмоток трансформатора. Положительно увеличивающийся мгновенный ток, поступающий на точечный конец первичной обмотки, вызывает напряжение положительной полярности, выходящее из точечного конца вторичной обмотки. Трехфазные трансформаторы, используемые в электроэнергетических системах, будут иметь паспортную табличку с указанием фазового соотношения между их клеммами. Это может быть в виде векторной диаграммы или с использованием буквенно-цифрового кода для отображения типа внутреннего соединения (звезда или треугольник) для каждой обмотки.

Влияние частоты [ править ]

ЭДС трансформатора при заданном потоке увеличивается с частотой. ^[9] Работая на более высоких частотах, трансформаторы могут быть физически более компактными, потому что данный сердечник может передавать больше мощности без достижения насыщения, а для достижения того же полного сопротивления требуется меньше витков. Однако такие свойства, как потери в сердечнике и скин-эффект в проводнике, также увеличиваются с увеличением частоты. В самолетах и ​​военной технике используются источники питания 400 Гц, которые уменьшают вес сердечника и обмотки. ^[17] И наоборот, частоты, используемые для некоторых систем электрификации железных дорог, были намного ниже (например, 16,7 Гц и 25 Гц), чем обычные коммунальные частоты (50–60 Гц), по историческим причинам, связанным, главным образом, с ограничениями раннихэлектродвигатели тяговые . Следовательно, трансформаторы, используемые для понижения высокого напряжения в воздушной линии, были намного больше и тяжелее для той же номинальной мощности, чем трансформаторы, необходимые для более высоких частот.

Работа трансформатора с расчетным напряжением, но с более высокой частотой, чем предполагалось, приведет к снижению тока намагничивания. При более низкой частоте ток намагничивания будет увеличиваться. Работа большого трансформатора на частоте, отличной от его расчетной, может потребовать оценки напряжений, потерь и охлаждения, чтобы установить, является ли безопасная работа практичной. Для трансформаторов могут потребоваться защитные реле для защиты трансформатора от перенапряжения с частотой выше номинальной.

Одним из примеров являются тяговые трансформаторы, используемые для обслуживания нескольких электрических единиц и высокоскоростных поездов, работающих в регионах с различными электрическими стандартами. Преобразовательное оборудование и тяговые трансформаторы должны работать с различными входными частотами и напряжениями (от 50 Гц до 16,7 Гц и номиналом до 25 кВ).

На гораздо более высоких частотах требуемый размер сердечника трансформатора резко падает: физически небольшой трансформатор может выдерживать уровни мощности, для которых потребовался бы массивный железный сердечник на частоте сети. Развитие импульсных силовых полупроводниковых устройств сделало возможным использование импульсных источников питания , которые генерируют высокую частоту, а затем изменяют уровень напряжения с помощью небольшого трансформатора.

Силовые трансформаторы большой мощности уязвимы к нарушению изоляции из-за переходных напряжений с высокочастотными компонентами, например, вызванных переключением или ударами молнии.

Потери энергии [ править ]

В потерях энергии трансформатора преобладают потери в обмотке и сердечнике. ^[18] КПД трансформаторов имеет тенденцию повышаться с увеличением мощности трансформатора. КПД типичных распределительных трансформаторов составляет от 98 до 99 процентов. ^{[19] [20]}

Поскольку потери трансформатора меняются в зависимости от нагрузки, часто полезно сводить в таблицу потери холостого хода, потери полной нагрузки, потери половинной нагрузки и так далее. Гистерезис и потери на вихревые токи постоянны на всех уровнях нагрузки и преобладают на холостом ходу, в то время как потери в обмотке возрастают с увеличением нагрузки. Потери холостого хода могут быть значительными, так что даже холостой трансформатор вызывает утечку электроэнергии. Для проектирования энергоэффективных трансформаторов с меньшими потерями требуется более крупный сердечник, высококачественная кремнистая сталь или даже аморфная сталь для сердечника и более толстый провод, что увеличивает начальную стоимость. Выбор конструкции представляет собой компромисс между первоначальной стоимостью и эксплуатационными расходами. ^[21]

Потери в трансформаторе возникают из-за:

Джоулевые потери в обмотке

Ток, протекающий через проводник обмотки, вызывает джоулевое нагревание из-за сопротивления провода. С увеличением частоты скин-эффект и эффект близости вызывают увеличение сопротивления обмотки и, следовательно, потерь.

Основные потери

Гистерезисные потери

Каждый раз, когда магнитное поле меняет направление, небольшое количество энергии теряется из-за гистерезиса внутри сердечника, вызванного движением магнитных доменов внутри стали. Согласно формуле Стейнмеца, тепловая энергия за счет гистерезиса определяется выражением

${\displaystyle W_{\text{h}}\approx \eta \beta _{\text{max}}^{1.6},}$ и,

потеря гистерезиса определяется как

${\displaystyle P_{\text{h}}\approx {W}_{\text{h}}f\approx \eta {f}\beta _{\text{max}}^{1.6}}$

где f - частота, η - коэффициент гистерезиса, а β _max - максимальная плотность потока, эмпирический показатель которой варьируется от 1,4 до 1,8, но для железа часто задается равным 1,6. ^[21] Для более подробного анализа см. Магнитный сердечник и уравнение Стейнмеца .

Вихретоковые потери

Вихревые токи индуцируются в проводящем металлическом сердечнике трансформатора изменяющимся магнитным полем, и этот ток, протекающий через сопротивление железа, рассеивает энергию в виде тепла в сердечнике. Потери на вихревые токи являются сложной функцией квадрата частоты питания и обратного квадрата толщины материала. ^[21] Потери на вихревые токи могут быть уменьшены, если сделать сердцевину пакета слоёв (тонких пластин) электрически изолированными друг от друга, а не сплошным блоком; во всех трансформаторах, работающих на низких частотах, используются ламинированные или аналогичные сердечники.

Гул трансформатора, связанный с магнитострикцией

Магнитный поток в ферромагнитном материале, таком как сердечник, заставляет его физически расширяться и немного сжиматься с каждым циклом магнитного поля, эффект, известный как магнитострикция , энергия трения которого производит слышимый шум, известный как сетевой гул или "трансформатор". гул ». ^[22] Этот шум трансформатора особенно нежелателен в трансформаторах, питаемых на частотах мощности, и в высокочастотных обратноходовых трансформаторах, связанных с телевизионными ЭЛТ .

Случайные потери

Индуктивность утечки сама по себе в значительной степени не имеет потерь, так как энергия, подаваемая в ее магнитные поля, возвращается в источник питания в следующем полупериоде. Однако любой поток утечки, который перехватывает соседние проводящие материалы, такие как опорная конструкция трансформатора, вызывает вихревые токи и преобразуется в тепло. ^[23]

Радиационный

Есть также потери на излучение из-за колеблющегося магнитного поля, но они обычно невелики.

Передача механической вибрации и звукового шума

Помимо магнитострикции, переменное магнитное поле вызывает колебания сил между первичной и вторичной обмотками. Эта энергия вызывает передачу вибрации в соединенных между собой металлических конструкциях, тем самым усиливая слышимый гул трансформатора. ^[24]

Строительство [ править ]

Ядра [ править ]

Форма сердечника = тип сердечника; форма оболочки = тип оболочки

Трансформаторы с закрытым сердечником имеют «сердечник» или «оболочку». Когда обмотки окружают сердечник, трансформатор имеет форму сердечника; когда обмотки окружены сердечником, трансформатор имеет форму оболочки. ^[25] Конструкция формы оболочки может быть более распространенной, чем конструкция формы сердечника, для распределительных трансформаторов из-за относительной легкости укладки сердечника вокруг катушек обмотки. ^[25] Конструкция формы сердечника, как правило, более экономична и, следовательно, более распространена, чем конструкция формы оболочки для силовых трансформаторов высокого напряжения с нижним пределом их диапазонов номинального напряжения и мощности (меньше или равна номинально 230 кВ или 75 МВА). При более высоких значениях напряжения и мощности трансформаторы в форме кожуха более распространены. ^{[25] [26][27]} Корпусная конструкция, как правило, предпочтительнее для приложений сверхвысокого напряжения и более высокого МВА, поскольку трансформаторы в форме корпуса, хотя и являются более трудоемкими в производстве, характеризуются лучшим отношением кВА к массе и лучшей стойкостью к короткому замыканию. характеристики и повышенная невосприимчивость к транзитным повреждениям. ^[27]

Ламинированные стальные сердечники [ править ]

Трансформаторы для использования на мощных или звуковых частотах обычно имеют сердечники, изготовленные из высокопроницаемой кремнистой стали . ^[28] Сталь имеет проницаемость, во много раз превышающую проницаемость свободного пространства, и сердечник, таким образом, служит для значительного уменьшения тока намагничивания и ограничения потока на пути, который плотно соединяет обмотки. ^[29] Первые разработчики трансформаторов вскоре поняли, что сердечники, построенные из твердого железа, приводят к недопустимым потерям на вихревые токи, и их конструкции смягчали этот эффект с сердечниками, состоящими из пучков изолированных железных проводов. ^[30]Более поздние конструкции сконструировали сердечник путем наложения слоев тонких стальных пластин, принцип, который до сих пор используется. Каждая пластина изолирована от соседей тонким непроводящим слоем изоляции. ^[31] трансформатор уравнение универсального ЭДСА может быть использовано для вычисления площади сердечника в поперечном сечении для предпочтительного уровня магнитного потока. ^[9]

Эффект расслоения заключается в ограничении вихревых токов высокоэллиптическими путями, которые охватывают небольшой поток, и, таким образом, уменьшают их величину. Более тонкие листы уменьшают потери ^[28], но их строительство трудоемко и дорого. ^[32] Тонкие пластинки обычно используются в высокочастотных трансформаторах, а некоторые из очень тонких стальных пластин могут работать на частотах до 10 кГц.

Одна из распространенных конструкций ламинированного сердечника состоит из чередующихся стопок стальных листов Е-образной формы, покрытых I-образными деталями, что и привело к названию «трансформатора EI». ^[32] Такая конструкция, как правило, приводит к большим потерям, но очень экономична в производстве. Нарезанный сердечник или С-образный сердечник изготавливается путем наматывания стальной полосы вокруг прямоугольной формы и последующего соединения слоев. Затем его разрезают на две части, образуя две С-образные формы, и сердцевину собирают, связывая две С-половинки вместе стальной лентой. ^[32] Их преимущество в том, что поток всегда ориентирован параллельно металлическим зернам, что снижает сопротивление.

Остаточная намагниченность стального сердечника означает, что он сохраняет статическое магнитное поле при отключении питания. Когда затем снова подается питание , остаточное поле вызовет высокий пусковой ток до тех пор, пока эффект остаточного магнетизма не уменьшится, обычно после нескольких циклов приложенного сигнала переменного тока. ^[33] Должны быть выбраны устройства защиты от перегрузки по току, такие как плавкие предохранители , чтобы обеспечить прохождение этого безвредного броска тока.

На трансформаторах, подключенных к длинным воздушным линиям электропередачи, индуцированные токи из-за геомагнитных возмущений во время солнечных бурь могут вызвать насыщение сердечника и срабатывание защитных устройств трансформатора. ^[34]

В распределительных трансформаторах можно достичь низких потерь холостого хода за счет использования сердечников, сделанных из кремнистой стали с низкими потерями и высокой проницаемостью или аморфного (некристаллического) металлического сплава . Более высокая начальная стоимость материала сердечника компенсируется в течение срока службы трансформатора меньшими потерями при малой нагрузке. ^[35]

Твердые ядра [ править ]

Сердечники из порошкового железа используются в таких схемах, как импульсные источники питания, которые работают на частотах выше сетевых и до нескольких десятков килогерц. Эти материалы сочетают высокую магнитную проницаемость с высоким удельным объемным электрическим сопротивлением . Для частот, выходящих за пределы диапазона VHF , распространены сердечники, сделанные из непроводящих магнитных керамических материалов, называемых ферритами . ^[32] Некоторые радиочастотные трансформаторы также имеют подвижные сердечники (иногда называемые «пробками»), которые позволяют регулировать коэффициент связи (и полосу пропускания ) настроенных радиочастотных цепей.

Тороидальные сердечники [ править ]

Тороидальные трансформаторы построены вокруг кольцевого сердечника, который, в зависимости от рабочей частоты, изготовлен из длинной полосы кремнистой стали или пермаллоя, намотанной в катушку, порошкового железа или феррита . ^[36] Ленточная конструкция обеспечивает оптимальное выравнивание границ зерен , повышая эффективность трансформатора за счет снижения сопротивления сердечника . Форма замкнутого кольца устраняет воздушные зазоры, присущие конструкции сердечника EI. ^{[9] : 485}Поперечное сечение кольца обычно квадратное или прямоугольное, но доступны и более дорогие сердечники с круглым поперечным сечением. Первичная и вторичная катушки часто наматываются концентрически, чтобы покрыть всю поверхность сердечника. Это минимизирует необходимую длину провода и обеспечивает экранирование, чтобы минимизировать магнитное поле сердечника от создания электромагнитных помех .

Тороидальные трансформаторы более эффективны, чем более дешевые ламинированные трансформаторы EI для аналогичного уровня мощности. Другие преимущества по сравнению с типами EI включают меньший размер (около половины), меньший вес (около половины), меньший механический гул (что делает их лучше в усилителях звука), более низкое внешнее магнитное поле (около одной десятой), низкие потери без нагрузки ( что делает их более эффективными в резервных цепях), монтаж на одном болте и больший выбор форм. Основные недостатки - более высокая стоимость и ограниченная мощность (см. Параметры классификации ниже). Из-за отсутствия остаточного зазора на магнитном пути тороидальные трансформаторы также имеют тенденцию демонстрировать более высокий пусковой ток по сравнению с ламинированными типами ЭУ.

Ферритовые тороидальные сердечники используются на более высоких частотах, обычно от нескольких десятков килогерц до сотен мегагерц, для уменьшения потерь, физических размеров и веса индуктивных компонентов. Недостатком конструкции тороидального трансформатора является более высокая трудоемкость намотки. Это связано с тем, что необходимо пропускать всю длину обмотки катушки через отверстие сердечника каждый раз, когда к катушке добавляется один виток. Как следствие, тороидальные трансформаторы мощностью более нескольких кВА встречаются редко. Относительно мало тороидов предлагается с номинальной мощностью выше 10 кВА, и практически ни один из них не превышает 25 кВА. Небольшие распределительные трансформаторы могут достичь некоторых преимуществ тороидального сердечника, разделив его и заставив открыться, а затем вставив катушку, содержащую первичную и вторичную обмотки. ^[37]

Воздушные ядра [ править ]

Трансформатор может быть изготовлен путем размещения обмоток рядом друг с другом, такое расположение называется трансформатором с воздушным сердечником. Трансформатор с воздушным сердечником исключает потери из-за гистерезиса в материале сердечника. ^[12] Индуктивность намагничивания резко снижается из-за отсутствия магнитного сердечника, что приводит к большим токам намагничивания и потерям при использовании на низких частотах. Трансформаторы с воздушным сердечником не подходят для использования в распределительных сетях ^[12], но часто используются в радиочастотных приложениях. ^[38] Воздушные сердечники также используются для резонансных трансформаторов, таких как катушки Тесла, где они могут обеспечить достаточно низкие потери, несмотря на низкую индуктивность намагничивания.

Обмотки [ править ]

Электрический провод, используемый для обмоток, зависит от области применения, но во всех случаях отдельные витки должны быть электрически изолированы друг от друга, чтобы ток проходил через каждый виток. Для небольших трансформаторов, в которых токи малы и разность потенциалов между соседними витками мала, катушки часто наматываются из эмалированного магнитного провода . Более крупные силовые трансформаторы могут быть намотаны медными прямоугольными ленточными проводниками, изолированными пропитанной маслом бумагой и блоками плотного картона . ^[39]

Высокочастотные трансформаторы, работающие на частотах от десятков до сотен килогерц, часто имеют обмотки, сделанные из плетеной проволоки Litz, чтобы минимизировать потери на скин-эффект и эффект близости. ^{[40] В} больших силовых трансформаторах также используются многожильные проводники, поскольку даже при низких частотах мощности в противном случае в сильноточных обмотках могло бы существовать неравномерное распределение тока. ^[39]Каждая жила индивидуально изолирована, и жилы расположены так, что в определенных точках обмотки или по всей обмотке каждая часть занимает разные относительные положения в проводнике в целом. Перестановка выравнивает ток, протекающий в каждой жиле проводника, и снижает потери на вихревые токи в самой обмотке. Многожильный провод также более гибкий, чем сплошной провод аналогичного размера, что облегчает производство. ^[39]

Обмотки сигнальных трансформаторов сводят к минимуму индуктивность рассеяния и паразитную емкость для улучшения высокочастотной характеристики. Катушки разделены на секции, и эти секции чередуются между секциями другой обмотки.

Трансформаторы промышленной частоты могут иметь ответвления в промежуточных точках обмотки, обычно на стороне обмотки с более высоким напряжением, для регулировки напряжения. Ответвители могут быть повторно подключены вручную, или может быть предусмотрен ручной или автоматический переключатель для переключения ответвлений. Автоматические переключатели ответвлений под нагрузкой используются при передаче или распределении электроэнергии, на таком оборудовании, как трансформаторы дуговых печей , или для автоматических регуляторов напряжения для чувствительных нагрузок. Преобразователи звуковой частоты, используемые для передачи звука на громкоговорители громкоговорителя, имеют ответвители, позволяющие регулировать импеданс каждого динамика. Центр отвода трансформатор часто используются в выходном каскаде звуковой мощности усилителя вдвухтактная схема . Трансформаторы модуляции в передатчиках AM очень похожи.

Охлаждение [ править ]

Как показывает опыт, ожидаемый срок службы электрической изоляции сокращается вдвое примерно на каждые 7–10 ° C повышения рабочей температуры (пример применения уравнения Аррениуса ). ^[41]

Небольшие трансформаторы сухого типа и погруженные в жидкость трансформаторы часто имеют самоохлаждение за счет естественной конвекции и рассеивания тепла излучением . По мере увеличения номинальной мощности трансформаторы часто охлаждаются принудительным воздушным охлаждением, принудительным масляным охлаждением, водяным охлаждением или их комбинациями. ^[42] Большие трансформаторы заполнены трансформаторным маслом, которое охлаждает и изолирует обмотки. ^[43] Трансформаторное масло - это минеральное масло высокой степени очистки, которое охлаждает обмотки и изоляцию, циркулируя в баке трансформатора. Минеральное масло и бумагаСистема изоляции широко изучается и используется уже более 100 лет. Подсчитано, что 50% силовых трансформаторов выдержат 50 лет эксплуатации, что средний возраст выхода из строя силовых трансформаторов составляет от 10 до 15 лет и что около 30% отказов силовых трансформаторов происходят из-за отказов изоляции и перегрузки. ^{[44] [45]} Продолжительная работа при повышенной температуре ухудшает изоляционные свойства изоляции обмоток и диэлектрического хладагента, что не только сокращает срок службы трансформатора, но может в конечном итоге привести к катастрофическому отказу трансформатора. ^[41] Благодаря обширному эмпирическому исследованию в качестве руководства испытание трансформаторного масла, включая анализ растворенного газа, дает ценную информацию о техническом обслуживании.

Строительные нормы во многих юрисдикциях требуют, чтобы внутренние трансформаторы, заполненные жидкостью, использовали диэлектрические жидкости, которые менее воспламеняемы, чем масло, или устанавливали их в огнестойких помещениях. ^[19] Сухие трансформаторы с воздушным охлаждением могут быть более экономичными, если они исключают стоимость огнестойкого трансформаторного помещения.

Бак трансформаторов, заполненных жидкостью, часто имеет радиаторы, через которые жидкий хладагент циркулирует за счет естественной конвекции или ребер. В некоторых больших трансформаторах используются электрические вентиляторы для принудительного воздушного охлаждения, насосы для принудительного жидкостного охлаждения или теплообменники для водяного охлаждения. ^[43] Масляный трансформатор может быть оборудован реле Бухгольца , которое, в зависимости от степени скопления газа из-за внутренней дуги, используется для аварийной сигнализации или отключения питания трансформатора. ^[33] Масляные трансформаторные установки обычно включают меры противопожарной защиты, такие как стены, удержание масла и спринклерные системы пожаротушения.

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) обладают свойствами, которые когда-то благоприятствовали их использованию в качестве диэлектрического хладагента , хотя опасения по поводу их устойчивости к окружающей среде привели к повсеместному запрету на их использование. ^[46] Сегодня можно использовать нетоксичные, стабильные масла на основе силикона или фторированные углеводороды , когда стоимость огнестойкой жидкости компенсирует дополнительные затраты на строительство хранилища трансформатора. ^{[19] [47]}

Некоторые трансформаторы, вместо того, чтобы быть заполненными жидкостью, имеют обмотки, заключенные в герметичные резервуары под давлением и охлаждаемые азотом или газообразным гексафторидом серы . ^[47]

Экспериментальные силовые трансформаторы в диапазоне от 500 до 1000 кВА были построены со сверхпроводящими обмотками, охлаждаемыми жидким азотом или гелием , что исключает потери в обмотках, не влияя на потери в сердечнике. ^{[48] [49]}

Изоляция [ править ]

Изоляция должна быть предусмотрена между отдельными витками обмоток, между обмотками, между обмотками и сердечником, а также на выводах обмотки.

Межвитковая изоляция небольших трансформаторов может представлять собой слой изоляционного лака на проводе. Слой бумаги или полимерной пленки может быть вставлен между слоями обмоток, а также между первичной и вторичной обмотками. Трансформатор может быть покрыт полимерной смолой или погружен в нее для повышения прочности обмоток и защиты их от влаги или коррозии. Смолу можно пропитать в изоляцию обмотки, используя сочетание вакуума и давления во время процесса нанесения покрытия, устраняя все воздушные пустоты в обмотке. В пределе вся катушка может быть помещена в форму и залита смолой вокруг нее в виде твердого блока, заключая в капсулу обмотки. ^[50]

В больших маслонаполненных силовых трансформаторах используются обмотки, обернутые изолирующей бумагой, пропитанной маслом во время сборки трансформатора. В масляных трансформаторах используется минеральное масло высокой степени очистки для изоляции и охлаждения обмоток и сердечника. Конструкция маслонаполненных трансформаторов требует, чтобы изоляция, покрывающая обмотки, была тщательно высушена от остаточной влаги перед введением масла. Сушка может осуществляться путем циркуляции горячего воздуха вокруг сердечника, циркуляции нагретого снаружи трансформаторного масла или путем сушки в паровой фазе (VPD), когда испарившийся растворитель передает тепло путем конденсации на змеевике и сердечнике. Для небольших трансформаторов используется резистивный нагрев за счет подачи тока в обмотки.

Втулки [ править ]

Трансформаторы больших размеров снабжены высоковольтными изоляционными вводами из полимеров или фарфора. Большой ввод может быть сложной конструкцией, поскольку он должен обеспечивать тщательный контроль градиента электрического поля, не допуская утечки масла из трансформатора. ^[51]

Параметры классификации [ править ]

Трансформаторы можно классифицировать по-разному, например:

• Номинальная мощность : от долей вольт-ампера (ВА) до более тысячи МВА.
• Режим работы трансформатора : непрерывный, кратковременный, прерывистый, периодический, переменный.
• Диапазон частот : промышленной частоты , звуковой частоты или радиочастоты .
• Класс напряжения : от нескольких вольт до сотен киловольт.
• Тип охлаждения : Сухое или жидкостное; самоохлаждение, принудительное воздушное охлаждение; принудительное масляное охлаждение, водяное охлаждение.
• Применение : источник питания, согласование импеданса, стабилизатор выходного напряжения и тока, импульс , изоляция цепи, распределение мощности , выпрямитель , дуговая печь , выход усилителя и т. Д.
• Основная магнитная форма : форма сердечника, форма оболочки, концентрическая форма, сэндвич.
• Дескриптор трансформатора постоянного напряжения : повышающий, понижающий, изоляционный .
• Общая конфигурация обмоток : По векторной группе IEC , двухобмоточные комбинации обозначений фаз треугольник, звезда или звезда и зигзаг ; автотрансформатор , Скотт-Т
• Конфигурация фазосдвигающей обмотки выпрямителя : 2-обмоточная, 6-импульсная; 3-обмоточный, 12-импульсный; . . . n-обмотка, [n-1] * 6-импульсная; многоугольник; так далее..

Приложения [ править ]

Для различных конкретных электрических приложений требуются трансформаторы различных типов . Несмотря на то, что все они разделяют основные принципы характеристик трансформатора, они настраиваются по конструкции или электрическим свойствам для определенных требований установки или условий цепи.

При передаче электроэнергии трансформаторы позволяют передавать электроэнергию при высоких напряжениях, что снижает потери из-за нагрева проводов. Это позволяет экономично размещать электростанции на удалении от потребителей электроэнергии. ^[52] Вся электрическая энергия в мире, за исключением крошечной, проходит через серию трансформаторов к тому времени, когда достигает потребителя. ^[23]

Во многих электронных устройствах трансформатор используется для преобразования напряжения из распределительной проводки в значения, удобные для требований схемы, либо непосредственно на частоте линии электропередачи, либо через импульсный источник питания .

Преобразователи сигнала и звука используются для соединения каскадов усилителей и для согласования таких устройств, как микрофоны и проигрыватели, со входом усилителей. Аудиотрансформаторы позволяли телефонным цепям поддерживать двусторонний разговор по одной паре проводов. Балун трансформатор преобразует сигнал , который ссылается на землю к сигналу , который сбалансирован напряжение на землю, например, между внешними кабелями и внутренними цепями. Изолирующие трансформаторы предотвращают утечку тока во вторичную цепь и используются в медицинском оборудовании и на строительных площадках. Резонансные трансформаторы используются для связи между каскадами радиоприемников или в высоковольтных катушках Тесла.

История [ править ]

Открытие индукции [ править ]

Электромагнитная индукция , принцип работы трансформатора, была независимо открыта Майклом Фарадеем в 1831 году и Джозефом Генри в 1832 году. ^{[54] [55] [56] [57]} Только Фарадей продвинул свои эксперименты до точки разработки уравнение, описывающее взаимосвязь между ЭДС и магнитным потоком, теперь известное как закон индукции Фарадея :

${\displaystyle |{\mathcal {E}}|=\left|{{\mathrm {d} \Phi _{\text{B}}} \over \mathrm {d} t}\right|,}$

где - величина ЭДС в вольтах, а Φ _B - магнитный поток, проходящий через цепь в веберах . ^[58]${\displaystyle |{\mathcal {E}}|}$

Фарадей провел первые эксперименты по индукции между витками проволоки, в том числе намотал пару катушек на железное кольцо, создав таким образом первый тороидальный трансформатор с замкнутым сердечником. ^{[57] [59]} Однако он подавал только отдельные импульсы тока на свой трансформатор и никогда не обнаруживал связи между коэффициентом трансформации и ЭДС в обмотках.

Индукционные катушки [ править ]

Первым типом трансформатора, который получил широкое применение, была индукционная катушка , изобретенная преподобным Николасом Калланом из Мэйнут-колледжа , Ирландия, в 1836 году. ^[57] Он был одним из первых исследователей, которые осознали, чем больше витков у вторичной обмотки по сравнению с первичной обмотки, тем больше будет наведенная вторичная ЭДС. Индукционные катушки возникли в результате усилий ученых и изобретателей по получению более высоких напряжений от батарей. Поскольку аккумуляторы вырабатывают постоянный ток (DC), а не переменный, индукционные катушки основывались на вибрирующих электрических контактах.который регулярно прерывал ток в первичной обмотке, чтобы создать изменения магнитного потока, необходимые для индукции. Между 1830-ми и 1870-ми годами усилия по созданию улучшенных индукционных катушек, в основном путем проб и ошибок, постепенно раскрыли основные принципы работы трансформаторов.

Первые трансформаторы переменного тока [ править ]

К 1870 - х годам, эффективные генераторы , производящие переменный ток (AC) были доступны, и он был найден AC может привести индукционную катушку непосредственно, без прерывателя .

В 1876 году русский инженер Павел Яблочков изобрел систему освещения на основе набора индукционных катушек, в которой первичные обмотки были подключены к источнику переменного тока. Вторичные обмотки можно было подключить к нескольким «электрическим свечам» (дуговым лампам) собственной конструкции. Катушки, которые использовал Яблочков, функционировали, по сути, как трансформаторы. ^[60]

В 1878 году фабрика Ganz в Будапеште, Венгрия, начала производить оборудование для электрического освещения и к 1883 году установила более пятидесяти систем в Австро-Венгрии. В их системах переменного тока использовались дуговые лампы и лампы накаливания, генераторы и другое оборудование. ^{[57] [61]}

Люсьен Голлард и Джон Диксон Гиббс впервые представили устройство с открытым железным сердечником, названное «вторичным генератором», в Лондоне в 1882 году, а затем продали идею компании Westinghouse в США. ^[30] Они также выставили изобретение в Турине, Италия, в 1884 году, где оно было применено для системы электрического освещения. ^[62]

Распределение трансформаторов ранних последовательностей [ править ]

Индукционные катушки с разомкнутыми магнитными цепями неэффективны при передаче мощности нагрузкам . Примерно до 1880 года парадигма передачи энергии переменного тока от источника высокого напряжения к нагрузке низкого напряжения была последовательной схемой. Трансформаторы с открытым сердечником с соотношением около 1: 1 были последовательно соединены с их первичными обмотками, чтобы обеспечить возможность использования высокого напряжения для передачи при подаче низкого напряжения на лампы. Неотъемлемым недостатком этого метода было то, что отключение одной лампы (или другого электрического устройства) влияло на напряжение, подаваемое на все остальные в той же цепи. Многие конструкции регулируемых трансформаторов были введены для компенсации этой проблемной характеристики последовательной цепи, включая те, которые используют методы регулировки сердечника или обхода магнитного потока вокруг части катушки. ^[62]Эффективные и практичные конструкции трансформаторов не появлялись до 1880-х годов, но в течение десятилетия трансформаторы сыграли важную роль в войне токов и в том, что системы распределения переменного тока одержали победу над своими аналогами постоянного тока, положение, в котором они всегда оставались доминирующими. поскольку. ^[63]

Трансформаторы с закрытым сердечником и параллельное распределение энергии [ править ]

Осенью 1884 года Кароли Зиперновски , Отто Блати и Микса Дери (ZBD), трое венгерских инженеров, связанных с заводом Ганца , определили, что устройства с открытым сердечником неосуществимы, поскольку они не могут надежно регулировать напряжение. ^[61] В своих совместных патентных заявках 1885 года на новые трансформаторы (позже названные трансформаторами ZBD) они описали две конструкции с замкнутыми магнитными цепями, в которых медные обмотки были либо намотаны на кольцевой сердечник из железной проволоки, либо окружены сердечником из железной проволоки. ^[62] Эти две конструкции были первым применением двух основных конструкций трансформатора, широко используемых по сей день, называемых «форма сердечника» или «форма оболочки». ^[64]Осенью 1884 года фабрика Ганца также поставила первые в мире пять высокоэффективных трансформаторов переменного тока, первый из которых был отправлен 16 сентября 1884 года. ^[65] Этот первый блок был изготовлен в соответствии со следующими техническими условиями. : 1400 Вт, 40 Гц, 120: 72 В, 11,6: 19,4 А, соотношение 1,67: 1, однофазный, корпус. ^[65]

В обеих конструкциях магнитный поток, соединяющий первичную и вторичную обмотки, почти полностью проходил в пределах железного сердечника без намеренного пути через воздух (см. Тороидальные сердечники ниже). Новые трансформаторы были в 3,4 раза эффективнее биполярных устройств с открытым сердечником Голара и Гиббса. ^[66] Патенты ZBD включали два других важных взаимосвязанных нововведения: одно касалось использования параллельно соединенных, а не последовательно соединенных нагрузок, второе касалось возможности иметь трансформаторы с высоким коэффициентом передачи, чтобы напряжение питающей сети могло быть намного выше. (первоначально от 1400 до 2000 В), чем напряжение потребляющих нагрузок (изначально предпочтительно 100 В). ^{[67] [68]}При использовании в параллельно соединенных системах распределения электроэнергии трансформаторы с замкнутым сердечником, наконец, сделали технически и экономически целесообразным обеспечение электроэнергией для освещения в домах, на предприятиях и в общественных местах. Блати предложил использовать закрытые жилы, Зиперновски предложил использовать параллельные шунтирующие соединения , а Дери провел эксперименты; ^[69] В начале 1885 года три инженера также устранили проблему потерь на вихревые токи с изобретением ламинирования электромагнитных сердечников. ^[70]

Трансформаторы сегодня разработаны на принципах, открытых тремя инженерами. Они также популяризировали слово «трансформатор» для описания устройства для изменения ЭДС электрического тока ^[71], хотя этот термин уже использовался в 1882 году. ^{[72] [73]} В 1886 году инженеры ZBD разработали, и Завод Ganz поставил электрическое оборудование для первой в мире электростанции, которая использовала генераторы переменного тока для питания параллельно соединенной общей электрической сети, паровой электростанции Рим-Черки. ^[74]

Улучшения Вестингауза [ править ]

Хотя Джордж Вестингауз купил патенты Голларда и Гиббса в 1885 году, компания Edison Electric Light имела опцион на права США на трансформаторы ZBD, что потребовало от Westinghouse разработки альтернативных конструкций на тех же принципах. Он поручил Уильяму Стэнли разработать устройство для коммерческого использования в Соединенных Штатах. ^[75] Первая запатентованная конструкция Стэнли была для индукционных катушек с одиночными сердечниками из мягкого железа и регулируемыми зазорами для регулирования ЭДС, присутствующей во вторичной обмотке (см. Изображение). Эта конструкция ^[76] была впервые коммерчески использована в США в 1886 г. ^[77]но Вестингауз намеревался улучшить конструкцию Стэнли, чтобы сделать его (в отличие от типа ZBD) простым и дешевым в производстве. ^[76]

Вскоре Westinghouse, Stanley и соавторы разработали сердечник, который было проще в изготовлении, состоящий из набора тонких железных пластин «Е-образной формы», изолированных тонкими листами бумаги или другого изоляционного материала. Затем предварительно намотанные медные катушки можно было вставить на место и уложить прямые железные пластины для создания замкнутой магнитной цепи. Westinghouse получил патент на новую недорогую конструкцию в 1887 г. ^[69]

Другие ранние конструкции трансформаторов [ править ]

В 1889 году инженер русского происхождения Михаил Доливо-Добровольский разработал первый трехфазный трансформатор в компании Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft («General Electricity Company») в Германии. ^[78]

В 1891 году Никола Тесла изобрел катушку Тесла , резонансный трансформатор с воздушным сердечником и двойной настройкой для создания очень высоких напряжений на высокой частоте. ^[79]

Преобразователи звуковой частоты (" повторяющиеся катушки ") использовались первыми экспериментаторами при разработке телефона . ^{[ необходима цитата ]}

См. Также [ править ]

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Биман, Дональд, изд. (1955). Справочник по промышленным энергосистемам . Макгроу-Хилл.
• Калверт, Джеймс (2001). «Внутри трансформаторов» . Денверский университет. Архивировано из оригинала 9 мая 2007 года . Проверено 19 мая 2007 года .
• Колтман, JW (январь 1988 г.). «Трансформер». Scientific American . 258 (1): 86–95. Bibcode : 1988SciAm.258a..86C . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0188-86 . ОСТИ  6851152 .
• Колтман, JW (январь – февраль 2002 г.). «Трансформатор [Исторический очерк]». Журнал отраслевых приложений IEEE . 8 (1): 8–15. DOI : 10.1109 / 2943.974352 . S2CID  18160717 .
• Бреннер, Эгон; Джавид, Мансур (1959). «Глава 18 - Цепи с магнитной муфтой» . Анализ электрических цепей . Макгроу-Хилл. С. 586–622.
• CEGB, (Центральное управление по производству электроэнергии) (1982). Практика современной электростанции . Пергамон. ISBN 978-0-08-016436-6.
• Кросби, Д. (1958). «Идеальный трансформер». Сделки IRE по теории цепей . 5 (2): 145. DOI : 10,1109 / TCT.1958.1086447 .
• Дэниэлс, АР (1985). Введение в электрические машины . Макмиллан. ISBN 978-0-333-19627-4.
• Де Кеуленаер, Ханс; Чепмен, Дэвид; Фассбиндер, Стефан; Макдермотт, Майк (2001). «Возможности энергосбережения в ЕС за счет использования энергоэффективных распределительных трансформаторов» (PDF) . Институт инженерии и технологий . Проверено 10 июля 2014 года . Cite journal requires |journal= (help)
• Дель Веккьо, Роберт М .; Пулен, Бертран; Feghali, Pierre TM; Шах, Дилипкумар; Ахуджа, Раджендра (2002). Принципы проектирования трансформаторов: применительно к силовым трансформаторам с сердечником . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-90-5699-703-8.
• Финк, Дональд Дж .; Битти, Х. Уэйн, ред. (1978). Стандартный справочник для инженеров-электриков (11-е изд.). Макгроу Хилл. ISBN 978-0-07-020974-9.
• Готтлиб, Ирвинг (1998). Практическое руководство по трансформатору: для инженеров электроники, радио и связи . Эльзевир. ISBN 978-0-7506-3992-7.
• Гварньери, М. (2013). «Кто изобрел трансформатор?». Журнал IEEE Industrial Electronics Magazine . 7 (4): 56–59. DOI : 10.1109 / MIE.2013.2283834 . S2CID  27936000 .
• Halacsy, AA; Фон Фукс, Г. Х. (апрель 1961 г.). «Трансформатор изобрели 75 лет назад». IEEE Transactions Американского института инженеров-электриков . 80 (3): 121–125. DOI : 10,1109 / AIEEPAS.1961.4500994 . S2CID  51632693 .
• Хамейер, Кей (2004). Электрические машины I: основы, конструкция, функции, эксплуатация (PDF) . RWTH Институт электрических машин Ахенского университета. Архивировано из оригинального (PDF) 10 февраля 2013 года.
• Хаммонд, Джон Уинтроп (1941). Люди и вольт: история General Electric . Компания JB Lippincott. стр. см. особенно 106–107, 178, 238.
• Харлоу, Джеймс (2004). Электротрансформаторостроение (PDF) . CRC Press. ISBN 0-8493-1704-5.^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
• Хьюз, Томас П. (1993). Сети власти: электрификация в западном обществе, 1880-1930 . Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. п. 96. ISBN 978-0-8018-2873-7. Проверено 9 сентября 2009 года .
• Хиткот, Мартин (1998). J&P Transformer Book (12-е изд.). Newnes. ISBN 978-0-7506-1158-9.
• Хиндмарш, Джон (1977). Электрические машины и их применение (4-е изд.). Эксетер: Пергамон. ISBN 978-0-08-030573-8.
• Котари, Д.П .; Награт, Эй Джей (2010). Электрические машины (4-е изд.). Тата МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-069967-0.
• Кулькарни, SV; Хапарде, С.А. (2004). Трансформаторная инженерия: проектирование и практика . CRC Press. ISBN 978-0-8247-5653-6.
• Макларен, Питер (1984). Элементарная электроэнергетика и машины . Эллис Хорвуд. ISBN 978-0-470-20057-5.
• Маклайман, полковник Уильям (2004). «Глава 3» . Справочник по проектированию трансформаторов и индукторов . CRC. ISBN 0-8247-5393-3.
• Пансини, Энтони (1999). Электрические трансформаторы и силовое оборудование . CRC Press. ISBN 978-0-88173-311-2.
• Паркер, М. Р.; Ула, С .; Уэбб, WE (2005). «§2.5.5« Трансформаторы »и §10.1.3« Идеальный трансформер » » . В Уитакере, Джерри К. (ред.). Справочник по электронике (2-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. с. 172, 1017. ISBN 0-8493-1889-0.
• Райан, HM (2004). Техника и испытания высокого напряжения . CRC Press. ISBN 978-0-85296-775-1.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме трансформаторов .

В Wikibook School Science есть страница на тему: Как сделать трансформатор.

Общие ссылки :