Тесла трансформатор

Тесла трансформатор – это статическое электромагнитное устройство для преобразования величин токов и напряжений без изменения мощности, частоты. Служит для возбуждения высоковольтных колебаний (до 7 МВ), высокой частоты (до 0,15 МГц), состоит из бессердечникового трансформатора, электрического конденсатора и разрядника. Был изобретен Н. Теслой в 1891 г. для использования в демонстрационных целях. Применялся как источник колебаний ВЧ в радиопередатчиках.

Конструкция трансформатора: основу составляет сердечник, на котором размещены две или большее число обмоток. Обмотка, подключенная к источнику энергии, называется первичной, а обмотки, подключенные к сопротивлениям нагрузки, называются вторичными. Если к первичной подключить источник переменной ЭДС, то переменный ток, возникший в этой обмотке, создает в другой обмотке (вторичной) ЭДС индукции. Конструкции трансформаторов отличаются мощностью, диапазоном частот тока, величиной ЭДС, возникающей в обмотках. Для мощных трансформаторов очень важен хороший отвод тепловой энергии, выделяющейся в обмотках и металлических деталях. Для высоковольтных трансформаторов существуют жесткие требования к электроизоляции. Наиболее эффективная индуктивная связь обеспечивается сердечниками из ферромагнитных материалов, в виде замкнутого ярма, на которое намотана первичная и вторичная обмотки.

Чтобы обеспечить питание нескольких нагрузок, вторичных обмоток должно быть столько же, сколько нагрузок.

Сердечник (магнитопровод) трансформатора изготавливают из отдельных листов электротехнической стали, имеющей малые потери на перемагничивание и на вихревые токи. Для уменьшения вихревых токов, индуктируемых в стали переменным потоком, листы стали изолируют слоем лака, после чего стягивают болтами. По конструкции сердечника различаются два типа трансформаторов: броневые с Ш-образным сердечником и стержневые с П-образным сердечником.

В электротехнических установках используются специальные типы трансформаторов: автотрансформаторы, многообмоточные и трехфазные.

Многообмоточные трансформаторы имеют одну первичную и несколько вторичных обмоток. Используются в радиотехнических схемах для получения на выходе одновременно нескольких напряжений, в режиме холостого хода работа этих трансформаторов не отличается от двухобмоточных.

Трехфазные трансформаторы используются в трехфазной сети переменного тока. Преобразование напряжений в этом случае осуществляется с помощью трехфазного трансформатора с общим для трех фаз сердечником.

В таком трансформаторе с общим магнитопроводом магнитный поток любой из фаз может замыкаться через стержни, на которых расположены обмотки двух других фаз. Достоинство трехфазного трансформатора заключается в том, что затраты материала—стали на трехфазный трансформатор значительно меньше, чем на три однофазных трансформатора.