Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока (ГОСТ Р52002-2003).
Трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.
История
Для создания трансформаторов необходимо было изучение свойств материалов: неметаллических, металлических и магнитных, создания их теории.
Столетов Александр Григорьевич (профессор МУ)сделал первые шаги в этом направлении — обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика (80-е).Братья Гопкинсоны разработали теорию электромагнитных цепей.В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своём приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока.
В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку. Она явилась прообразом трансформатора.30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.
Большую роль для повышения надежности трансформаторов сыграло введение масляного охлаждения (конец 1880-х годов, Д.Свинберн). Свинберн помещал трансформаторы в керамические сосуды, наполненные маслом, что значительно повышало надежность изоляции обмоток.С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току. Русский электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский в 1889 г. предложил трёхфазную систему переменного тока, построил первый трёхфазный асинхронный двигатель и первый трёхфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную электропередачу трёхфазного тока протяжённостью 175 км. Трёхфазный генератор имел мощность 230 КВт при напряжении 95 В.
1928 год можно считать началом производства силовых трансформаторов в СССР, когда начал работать Московский трансформаторный завод (впоследствии — Московский электрозавод).В начале 1900-х годов английский исследователь-металлург Роберт Хедфилд провёл серию экспериментов для установления влияния добавок на свойства железа. Лишь через несколько лет ему удалось поставить заказчикам первую тонну трансформаторной стали с добавками кремния.
Виды трансформаторов
Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии.
Автотрансформатор
Автотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4.Существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге — меньшая стоимость.
Трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.
Импульсный трансформатор
Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса.
Объяснение:
Нужны,но это приведет к негативным последствиям
Объяснение:
Одним из действенных инструментов предотвращения потепления климата на Земле названо широкомасштабное внедрение электромобиля, особенно в условиях мегаполиса. Однако масштабный переход на использование электромобилей будет росту электропотребления. Кроме того, для снабжения энергией электромобилей необходимо создание соответствующей зарядной инфраструктуры. Все это, в свою очередь, потребует ввода дополнительных энергетических мощностей и изменения характера графика электрической нагрузки.Электромобили уже скоро отнимут у обычных машин основную часть рынка и это грозит мировой экономике.В 2018 году в мире было продано 1,4 миллиона электромобилей (без гибридов) — более полутора процента авторынка. Интересно, что лидером электросектора — четверть миллиона машин — оказался производитель из верхнего ценового сегмента, у которого самая дешевая машина стоит 35 тысяч долларов. Многие наблюдатели считают, что уже к началу 2030-х годов электромобилей будет продаваться больше, чем обычных машин.
В чем же плюсы ?
1.Такая машина в разы мочнее.
Обычный автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания больших размеров и многоступенчатую трансмиссию, позволяющую ему эффективнее передавать энергию на ведущую ось. В электромоторе не идет сгорание, то есть он меньше греется при работе. Поэтому его можно раскручивать до более высоких оборотов. То есть при равных с ДВС габаритах он будет в разы мощнее. Электрический мотор хорошо «тянет» во всем диапазоне оборотов, так что ему достаточно и компактной одноступенчатой трансмиссии.Вес аккумуляторов (полтонны для «дальнобойного» электромобиля) тоже, как ни странно, не является большой проблемой. При рекуперативном торможении электромотор работает как генератор, отдавая ток обратно в батарею. Значит, лишние энергозатраты на разгон дополнительной полутонны веса почти полностью компенсируются при таком торможении.плюс электрического автомобиля — мощность моторов. У ДВС-авто больший мотор, как правило, поднимает расход энергии на километр. У электромобиля с очень мощным двигателем рекуперативное торможение будет возвращать больше энергии, чем у такой же машины с мотором послабее. То есть электроавто «от природы» тяготеют к большей мощности, чем ДВС-мобили.
2.Больше места.
Ему не нужно выделять место под капотом, отчего при той же общей длине машины электромобиль всегда будет выходить обычного. Да, аккумулятор электроавто много больше бензобака. Зато батарею можно сделать такой плоской, что она поместится в плоскость днища машины, практически не забирая места у салона.
3.Демонстрация своего финансового и социального статуса.
Специфика автомобильного рынка в том, что он продает человеку не только средство передвижения, но и средство демонстраци исвоего финансового, социального и иного статуса. В этом смысле выбор Tesla «сделать электромобиль быстрее равных по цене и размеру конкурентов» полностью сработал. Мощные, но все равно небольшие электромоторы лишь незначительно подняли цену машины, зато довели ее динамику туда, куда не могут попасть ДВС-мобили той же стоимости.