Класифікація трансформаторів
Малогабаритні трансформатори, що застосовуються в побутовій та офісній РЕА. класифікуються за такими головними ознаками ■ за умовами застосування та експлуатації, що враховують вимоги щодо стійкості до зовнішніх факторів, що впливають; ■ за функціональним призначенням, яке визначається видами РЕА; ■ за параметрами вхідної електричної енергії (робоча напруга та частота); ■ за конструктивно-технологічними параметрами та характеристиками, основними з яких є конструктивні різновиди магнітопроводів.
Умови застосування
Призначення
У складі РЕА, приладів та апаратури засобів зв'язку (АСС) трансформатори можуть виконувати певні задані функції, передбачені схемними рішеннями. Найбільш широко трансформатори застосовуються у схемах електричного живлення радіотехнічних пристроїв, у випрямлячах, фільтрах, статичних перетворювачах, стабілізаторах, регуляторах напруги та струму, підсилювачах звукової частоти. У схемах перетворювачів за допомогою трансформаторів можна перетворювати основні параметри електричної енергії у ланцюгах змінного струму: напруга, струм, число фаз та форму кривої. Кожне з перетворень зазвичай здійснюється одночасно з передачею електроенергії електромагнітним шляхом в інший електричний ланцюг, не пов'язану безпосередньо з тим ланцюгом, звідки ця енергія підводиться. Передача енергії з допомогою трансформаторів можлива як електромагнітним шляхом, а й комбінованим (электромагнитно-электрическим). Трансформатори з таким типом передачі енергії відносяться до автотрансформаторів. Існують практичні схеми, у яких трансформатор використовується також передачі електроенергії електромагнітним шляхом без її перетворення. Такий тип трансформатора, що застосовується дляізоляції одного електричного ланцюга від іншого, називається ізолюючим. Слід зазначити, що зазвичай у трансформаторах здійснюється одночасно перетворення одного, а кількох перелічених вище параметрів електричної енергії. Так, перетворення напруги завжди відбувається із зміною струму. За ознакою функціонального призначення трансформатори можуть бути класифіковані на групи: трансформаторів живлення, перетворювачів живлення та трансформаторів узгодження. Різновиди характеристик трансформаторів живлення малої потужності: ■ за напругою - низьковольтні, високовольтні та високопотенційні; ■ за частотою мережі живлення; ■ за кількістю фаз - однофазні, трифазні, шестифазні і т. д.; ■ за коефіцієнтом трансформації - що підвищують та знижують; ■ за кількістю обмоток — двообмотувальні та багатообмотувальні; ■ за видом зв'язку між обмотками — трансформатори з електромагнітним зв'язком (з ізольованими обмотками) та трансформатори з електромагнітним та електричним зв'язком, тобто зі зв'язаними обмотками; ■ за конструкцією магнітопроводів; ■ за конструкцією обмоток — котушкові, галетні та тороїдальні; • за конструкцією всього трансформатора — відкриті, капсульовані та закриті; ■ за призначенням - випрямні, накальні, анодні, анодно-накальні і т.д.
Робоча частота трансформатора - один з найважливіших параметрів, який визначає основні характеристики блоку або вузла, призначення та область можливого застосування. За цією ознакою трансформатори можуть бути класифіковані на трансформатори зниженої частоти (менше 50 Гц), промислової частоти (50 Гц), підвищеної промислової частоти (400, 1 ТОВ, 2 ТОВ Гц), підвищеної частоти (до 10 кГц) та високої частоти (понад 10 кГц).
Вихідна напруга
заознакою вхідної та вихідної електроенергії трансформатори можна розділити на низьковольтні, у яких напруга будь-якої обмотки не перевищує 1 000 В, і високовольтні, у яких напруга будь-якої обмотки перевищує 1 000 В. ним приймачів електричної енергії визначено відповідно до вимог ГОСТ- ■для джерел та перетворювачів — 6; 12, 28,5; 42; 62; 115; 230 для однофазного змінного струму і 42, 62, 230; 400; 690 для трифазного змінного струму; ■для мереж і приймачів (трансформаторів) — 6, 12, 27, 40, 60, 110, 220 для однофазного змінного струму і 40, 60, 220, 380, 660 для трифазного змінного струму. Крім вищевказаних стандартизованих значень напруги допускається застосовувати інші номінальні напруги: ■ 7 В — для генераторів у системах електрообладнання мотоциклів та для джерел електроенергії автотракторної техніки; ■ 24 В однофазного струму частотою 50 Гц — для перетворювачів, мереж та приймачів загальнопромислового призначення; ■ 26 В (перетворювачі) та 2 В (приймачі) однофазного струму частотою 50 Гц та 400 Гц — для корабельного електроустаткування; ■ 36 В (джерела, перетворювачі та приймачі) трифазного струму частотою 400 і 1 000 Гц - для авіаційної техніки та літальних апаратів; ■ 42 В — для мереж однофазного та трифазного струму; ■ 120, 208 В (джерела, перетворювачі) та 115, 220 В (приймачі) частотою 400 і 1 000 Гц - для авіаційної техніки та літальних апаратів; ■ 36 В частотою 50 і 200 Гц (джерела, перетворювачі, приймачі) - для раніше розробленого обладнання та приладів; ■ 208 В (джерела) та 200 В (приймачі) однофазного струму частотою 6 000 Гц — для літальних апаратівтехнічно обґрунтовані випадки. Для джерел та перетворювачів допускається застосовувати регульовану установку напруги, що вибирається з наступного ряду: 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10 та 15% від номінальних значень. Допустимі відхилення від номінальних значень напруг можуть бути двосторонні симетричні та несиметричні, а також односторонні. При експлуатації АСС та апаратури електрозв'язку застосовується однофазна змінна напруга і фазна напруга трифазного струму, які повинні відповідати наступним значенням: номінальна напруга — 220 В; робоча напруга - 187 ... 242 В включно для живлення від електромережі загального призначення; 213. .227 Включно для живлення апаратури від електромережі загального призначення через пристрої регулювання; частота напруги - 50 Гц; межі зміни частоти - 47,5 ... 52,5 Гц включно; допустимий коефіцієнт нелінійних спотворень — трохи більше 10%. Номінальні значення змінних напруг на виході пристроїв і блоків живлення та вхідних напруг живлення функціональних вузлів, ППП, мікросхем і блоків РЕА, що мають у своєму складі трансформатори і оформлених основним комплектом конструкторської документації вибираються з ряду: 1,2; 2,4; 3,15; 5,0; 6,0 (6,3); 12,0 (12,6); 15,0; 24,0; 27,0; 36,0; 40,0; 60,0; 80,0; (110); 115; 127; 200; 220 та 380 Ст.
Схема трансформатора
Різноманітність схемних рішень трансформаторів визначає їх класифікацію за кількістю обмоток: одно-, дво- та багатообмотувальні. Прикладом однообмотувальних трансформаторів є автотрансформатори, в яких між первинною та вторинною обмотками крім електромагнітного зв'язку існує також і безпосередній електричний зв'язок. Автотрансформатори немає гальванічної розв'язки. Як уже наголошувалося, в автотрансформаторі передачаЕлектрична енергія здійснюється комбінованим шляхом. Двообмотувальні трансформатори з фіксованим коефіцієнтом трансформації мають дві обмотки (первинну та вторинну), а багатообмотувальні трансформатори мають кілька вторинних обмоток. Всі обмотки двообмотувальних та багатообмотувальних трансформаторів електрично не пов'язані один з одним.
Конструкція
В основу конструктивно-технологічних ознак класифікації трансформаторів покладено конструкцію магнітопроводу або осердя, які визначають вид трансформатора. По конструкції магнітопроводу визначається конструкція трансформатора, а назва магнітопроводу відображається в назві трансформатора. Промисловістю виготовляються броньові, стрижневі, кільцеві (тороїдальні) магнітопроводи та магнітопроводи складних (спеціальних) конфігурацій. Броневі трансформатори виготовляються на магнітопроводах типів Ш, ШЛ, Б, ПРО, X, Кв. та ін Всі обмотки трансформатора розташовуються на середньому стрижні. Наявність тільки однієї котушки, повніше заповнення вікна магнітопроводу обмотувальним проводом, частковий захист котушки з обмотками від механічних пошкоджень і хороше магнітне екранування її вигідно відрізняють броньові трансформатори від інших типів. Магнітопроводи та сердечники трансформаторів складають велику групу виробів, що виготовляються промисловістю у вигляді уніфікованих конструкцій за КД, що відповідає вимогам ГОСТ. Різні типи та типорозміри магнітопроводів та сердечників наведені у відповідних розділах довідника. Для виготовлення магнітопроводів і сердечників застосовуються магнітом'які та магнітот-верді магнітні матеріали, що володіють високою магнітною проникністю в сильних магнітних полях, малими втратами на вихрові струми та перемагнічування. Приналежність до того чи іншогокласу матеріалу визначається кривою намагнічування та параметрами петлі гістерези.
