Устройство и принцип действия
Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, передающий энергию из одной цепи в другую посредством электромагнитной индукции. Он применяется для различных целей, но чаще всего служит для преобразования напряжения и тока.
В трансформаторах электрические цепи связаны общим магнитным потоком, но гальванически изолированы драг от друга
По назначению трансформаторы бывают: силовые, измерительные, специального назначения. Кроме того, трансформаторы различаются по числу фаз на однофазные и трехфазные; по способу охлаждения на сухие и жидкостные.
Наиболее распространены на практике трансформаторы напряжения. Схематически устройство трансформатора показано на рис. 1.1
Рис. 1.1 Схема устройства трансформатора
На замкнутом магнитопроводе из листовой электротехнической стали помещены две обмотки с числами витков 
и 
. Обмотка, которая подключается к сети переменного синусоидального тока с напряжением 
называется первичной. Обмотка, к которой подключается нагрузка 
называется вторичной.
При протекании по первичной обмотке переменного тока 
в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток Ф, охватывающий обе обмотки. Он наводит в каждой из обмоток переменную ЭДС (
и 
). Если цепь вторичной обмотки замкнута, то под действием ЭДС в ней будет протекать ток 
Кроме основного магнитного потока Ф, сцепляющегося с обеими обмотками, у каждой из обмоток возникает магнитный поток, сцепляющийся только с ней и в основном замыкающийся по воздуху –
и 
. Эти потоки называются потоками рассеяния. Их величина существенно меньше, чем величина основного потока, т.к. магнитная проницаемость воздуха на несколько порядков меньше, чем ферромагнетика.
У трансформатора может быть несколько вторичных обмоток, но в дальнейшем мы будем рассматривать только двухобмоточные трансформаторы, т.е. имеющие первичную и одну вторичную обмотку.
Основной магнитный поток 
наводит в каждом витке обмотки ЭДС равную 
, т.е. индуктируемая ЭДС отстает от потока на
Амплитуда ЭДС в одном витке обмотки равна 
, а действующее значение –
.
Если обмотки трансформатора имеют и витков, то в них будут наводиться ЭДС равные 
и 
Отношение ЭДС обмоток или отношение их чисел витков называется коэффициентом трансформации – 
Трансформаторы, у которых ЭДС вторичной обмотки меньше ЭДС первичной называются понижающими, а те, у которых ЭДС вторичной обмотки больше, чем ЭДС первичной – повышающими. Соответственно у понижающих трансформаторов 
, а у повышающих 
В дальнейшем будет показано, что активные мощности и коэффициенты мощности первичной и вторичной обмоток приблизительно одинаковы поэтому для трансформатора справедливы отношения 