Повний гід щодо типів та принципів роботи електроенергетичних перетворювачів

Трансформатори можна розподілити на кілька категорій в залежності від їх призначення, будови та інших характеристик:

• За призначенням:

• Підвищувач напруги (step-up transformer): Збільшує напругу з низького до високого рівня, що дозволяє ефективну передачу електроенергії на великі відстані.

• Снижувач напруги (step-down transformer): Зменшує напругу з високого до низького рівня, забезпечуючи живлення місцевих або близьких споживачів через мережі розподілу.

• За кількістю фаз:

• Однофазний трансформатор

• Трифазний трансформатор

• За розташуванням обмоток:

• Однообмотковий трансформатор (автотрансформатор), який забезпечує два рівні напруги

• Двухобмотковий трансформатор

• Трьохобмотковий трансформатор

• За матеріалом обмоток:

• Трансформатор з медними проводами

• Трансформатор з алюмінієвими проводами

• За регулюванням напруги:

• Трансформатор з безнавантаженним переключником підключень

• Трансформатор з переключником підключень під навантаженням

• За охолоджувальним середовищем та методом:

• Масляний трансформатор: Методи охолодження включають природне охолодження, примусове повітряне охолодження (з використанням вентиляторів на радіаторах) та примусовий циркуляційний масляний охолоджувач з повітряним або водяним охолодженням, широко використовується у великих енергетичних трансформаторах.

• Сухий трансформатор: Обмотки відкриті для газового середовища (такого як повітря або шестифтороване сірчане) або зачинені в епоксидній смолі. Широко використовується як розподільні трансформатори, сухі трансформатори наразі доступні до 35 кВ і мають сильний потенціал застосування.

Принцип роботи трансформаторів:

Трансформатори працюють на основі електромагнітної індукції. На відміну від обертальних машин, таких як двигуни та генератори, трансформатори працюють при нульовій обертовій швидкості (тобто вони статичні). Основні компоненти — обмотки та магнітний сердечник. Під час роботи обмотки формують електричну схему, а сердечник забезпечує магнітний шлях та механічну підтримку.

Коли до первинної обмотки прикладається напруга перемінного струму, у сердечнику створюється альтернативний магнітний потік (перетворює електричну енергію на магнітну). Цей змінний потік поєднується з вторинною обмоткою, індукуючи електромотивну силу (ЕМФ). Коли підключено навантаження, струм протікає по вторинному контуру, доставляючи електричну енергію (перетворює магнітну енергію назад на електричну). Цей процес "електрична-магнітна-електрична" перетворення енергії становить основу роботи трансформатора.