Главная страница

Подробности

Просмотров: 6240

Насыщающиеся реакторы

До сих пор мы исследовали трансформатор как устройство, предназначенное для преобразования одних значений напряжения, тока и импеданса в другие. Сейчас мы рассмотрим его как устройство совершенно другого типа: устройство, позволяющее небольшому электрическому сигналу управлять гораздо большим количеством электроэнергии. В этом режиме трансформатор действует как усилитель.

Устройство, которое мы сегодня рассмотрим, называется реактором с насыщающимся сердечником или просто насыщающимся реактором. На самом деле этот реактор представляет собой не трансформатор, а особый вид катушки индуктивности, индуктивность которой можно изменять путем подачи постоянного тока на вторичную обмотку, намотанную вокруг того же железного сердечника. Как и феррорезонансный трансформатор, насыщающийся реактор основан на принципе магнитного насыщения. Когда такой материал, как железо, полностью насыщен (то есть все его магнитные домены выровнены с приложенной силой намагничивания), дополнительное увеличение тока через намагничивающую обмотку не приведет к дальнейшему увеличению магнитного потока.

Как вы уже знаете, индуктивность - это мера того, насколько хорошо катушка индуктивности противостоит изменениям тока, создавая противоположное этим изменениям напряжение. Способность катушки индуктивности генерировать такое противоположное напряжение напрямую зависит от изменения магнитного потока внутри этой катушки (в результате изменения тока и количества витков обмотки). Если сердечник катушки индуктивности "насытился", то дальнейшее увеличение тока не приведет к возникновению дополнительного магнитного потока, а значит, не будет никакого напряжения, индуцированного в противоположность изменению тока. Другими словами, катушка индуктивности теряет свою индуктивность (способность противостоять изменениям тока), когда её сердечник становится магнитно насыщенным.

Подробнее...

Подробности

Просмотров: 6115

Катушка Тесла

Одним из самых ярких примеров трансформатора с воздушным сердечником является катушка Тесла, названная в честь сербского гения-электрика Никола Тесла, который также изобрел асинхронный электродвигатель, многофазные системы электроснабжения и многие другие устройства радиотехники. Катушка Тесла - это резонансный высокочастотный повышающий трансформатор, используемый для создания очень высоких напряжений. Тесла мечтал использовать технологию своих катушек для распределения электроэнергии без проводов, просто передавая ее в форме радиоволн, которые можно принимать и направлять на нагрузки с помощью антенн. Базовая схема катушки Тесла представлена на рисунке ниже.

Катушка Тесла: несколько витков первичной обмотки, много витков вторичной обмотки.

Подробнее...

Подробности

Просмотров: 6750

Трансформаторы с воздушным сердечником

Еще одним видом специальных трансформаторов, часто встречающихся в радиочастотных цепях, являются трансформаторы с воздушным сердечником. (Рисунок ниже). Как можно понять из названия, трансформатор с воздушным сердечником наматывается на немагнитную форму - обычно полую трубку из какого-либо материала. Степень связи (взаимная индукция) между обмотками в таком трансформаторе во много раз меньше, чем у эквивалентного трансформатора с железным сердечником. Но, у этого трансформатора полностью отсутствуют все нежелательные характеристики, присущие ферромагнитному сердечнику (потери на вихревые токи, гистерезис, насыщение и т.д.). Именно в высокочастотных устройствах данные характеристики железных сердечников наиболее проблематичны.

Трансформаторы с воздушным сердечником могут быть намотаны на цилиндрическую (а) или на тороидальную (б) форму.

Подробнее...

Подробности

Просмотров: 7062

Трансформатор тока

Следуя тому же принципу, что был рассмотрен в предыдущей статье, мы сможем использовать трансформатор для понижения тока, проходящего через линию электропередач. Это позволит нам легко безопасно измерять высокие токи системы при помощи недорогих амперметров. Трансформатор в данном случае должен быть последовательно соединен с линией электропередачи, как показано на рисунке ниже.

«Трансформатор тока» понижает ток до значения, применимого к обычному амперметру.

Подробнее...

Подробности

Просмотров: 6375

Трансформатор напряжения

Помимо всего прочего, трансформаторы могут быть использованы в электрических измерительных системах. Благодаря способности трансформаторов повышать или понижать напряжение и ток, а также электрической изоляции, которую они обеспечивают, трансформаторы можно использовать для подключения электроизмерительных приборов к высоковольтным и сильноточным системам электропитания. Предположим, что мы хотим точно измерить напряжение в энергосистеме 10 кВ:

 Прямое измерение высокого напряжения при помощи вольтметра опасно для жизни.

Подробнее...