Силовой трансформатор с явлением намагничивания
Трансформатор - одно из самых распространённых изделий электротехнической промышленности. Они настолько просты по своей конструкции, что улучшить их невероятно трудно. Сегодняшний процесс в трансформаторостроении связан с усовершенствованием технологии их изготовления. Промышленность предлагает тысячи типов трансформаторов-различные по мощности, по весу, по количеству обмоток......." [1].
В трансформаторах используется явление взаимной индукции, состоящий в возникновении индукционного поля в проводниках, находящегося поблизости от других проводников с токами, изменяющимися с течением времени. Только часть магнитного потока первичной обмотки пронизывает вторичную обмотку. Обмотки наматываются на ферромагнитный сердечник. Ферромагнетиками называется группа веществ в твёрдом кристаллическом состоянии, обладающая совокупностью магнитных свойств, обусловленных особым взаимодействием атомных носителей магнетизма. У ферромагнитных веществ собственное (внутреннее) магнитное поле имеет индукцию в сотни и тысячи раз большую, чем индукция внешнего магнитного поля, вызвавшего явление намагничивания, то есть образование внутреннего магнитного поля. Внутреннее магнитное поле ферромагнитных веществ используется в электромоторах, электрогенераторах, электромагнитах и так далее. Внутреннее магнитное поле ферромагнитных веществ в трансформаторах с взаимной индукцией не используется.
Устройство (трансформатор) работающий на явлении намагничивания, то есть образование собственного (внутреннего) магнитного поля ферромагнитных веществ показан на Фиг.1., состоящий из первичных обмоток 1 , вторичных обмоток 2, магнитопроводов (ферромагнетиков) 3, постоянных магнитов 4.
Работа устройства заключается в том, что проходя по первичным обмоткам синусоидальный ток вызывает в ферромагнетике явление намагничивания, то есть, образование внутреннего магнитного поля в ферромагнетике. Положительный полупериод синусоидального тока вызывает образование внутреннего магнитного поля ферромагнетиков определённой полярности.
Внутренние магнитные поля ферромагнетиков последовательно включаются с верхним постоянным магнитом , замыкая магнитную цепь, для прохождения магнитного потока. Нижний магнит включается параллельно с внутренними магнитными полями, то есть, магнитная цепь с нижним магнитом разрывается. Магнитный поток последовательно соединённых полей пронизывает вторичные обмотки. Отрицательный полупериод синусоидального тока намагничивает ферромагнетики. Внутренние магнитные поля ферромагнетиков блокируют верхний магнит. Нижний постоянный магнит включается последовательно с внутренними магнитными полями ферромагнетиков, замыкая магнитную цепь для прохождения магнитного потока. Магнитный поток обратной полярности пронизывает вторичные обмотки. Обслуживание таких устройств так-же не просто. Чтобы разъединить магниты от магнитопровода необходимо на первичные обмотки подать постоянный ток и отсоединить один из магнитов. Второй магнит снимать подавая на первичные обмотки постоянный ток обратной полярности. Чтобы извлечь первичную обмотку для ремонта необходимо размотать, в средних секциях, вторичную обмотку. ............
