ООО «Агрегат - электропром»
+7 (915) 270-11-85 
+7 (495) 781-58-11
Время работы с 8.00 до 17.00
111141, Москва, 2-й проезд Перова Поля, 7

История трансформаторов

Трансформатор относят к непризнанным героям в истории технического прогресса – именно это устройство более века тому назад позволило осуществить перераспределение энергии, а сегодня является основой работы телекоммуникационной и электрической техники. Результаты работы трансформатором трудно скрыть, поэтому о них знают все, а вот само маленькое устройство постоянно остается в тени.

С чего все начиналось

Трансформатор был изобретен в 19 веке в качестве преобразователя энергий. Сегодня он применяется в большинстве электрических механизмов и приборов – трансформаторы понижают, а затем повышают напряжение, и так по кругу как в совсем маленьких устройствах, так и в настоящих гигантах, масса которых составляет сотни тонн.

В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, которую в 19 веке и открыл известный физик М. Фарадей (Англия). Спустя полвека появились первые трансформаторы – данное событие произвело настоящий фурор и стало революционным переворотом в электротехнической области, связанной с созданием цепей электроосвещения. Сегодня системы переменного тока являются общепринятыми, а трансформатор выполняет ключевую роль в деле передачи и распределения электроэнергии. В будущем он обещает занять важное место в технологиях электросвязи и радиоэлектроники.

Принцип действия трансформатора

Обмотка из витков провода в трансформаторе подключается к источнику питания и создает первичное поле, вторая обмотка, в которой в результате действия магнитного поля, возникает электродвижущая сила, называется вторичной. Индукция обмоток является взаимосвязанной, поскольку протекающий во вторичной обмотке ток индуцирует ЭДС в первичной, и наоборот. Чтобы устройство работало эффективно, между его обмотками должна быть связь – ее и создал Фарадей, намотав обе обмотки на сердечник из железа. Ферромагнитный сплав повышает число силовых линий в десятки тысяч раз – то есть при его отсутствии система нормально работать не будет. Дополнительно металлический сердечник локализует поток магнитной индукции, а трансформаторные обмотки пространственно разделяются, оставаясь при этом индуктивно связанным.

Какой он – идеальный трансформатор?

В «правильном» трансформаторе силовые линии проходят через витки обеих обмоток, а изменяющееся магнитное поле порождает одинаковую ЭДС в каждом витке. Устройство должно представлять собой надежной, прочный инструмент, преобразующий ток и напряжение. Вместо соотношения плеч силы в качестве количественной характеристикой трансформатора используется показатель отношения между количеством витков в обмотках.

Пока что идеального трансформатора не существует, не ряд устройств очень близок к совершенным. Так металлический сердечник является важнейшей составляющей частью силовых установок, а медь остается наиболее часто используемым материалом для производства обмоток (она имеет минимальное электрическое сопротивление). Последний момент – ремонт трансформатора должен требоваться нечасто. Да, даже самое качественное оборудование может выходить из строя, но при надлежащем обслуживании это происходит редко.

Долгий путь к современным трансформаторам

Череда разработок и открытий завершилась изобретением трансформаторной стали с добавлением кремния (это сделал Роберт Хедфилд) и активным применением технологии магнитного насыщения (взаимосвязь проследил Норман П. Гросс). На сегодняшний день работа по усовершенствованию схем электропитания и трансформаторных установок продолжается.