Большая Советская Энциклопедия (ТР)

Большая Советская Энциклопедия

Первичная обмотка (ПО) трансформатора переменного напряжения (см. рис. 1 , а, б) состоит из большого числа (w₁ ) витков и подключается к цепи с измеряемым (контролируемым) напряжением U₁ параллельно. К зажимам вторичной обмотки (ВО) с числом витков w₂ (w₂ << w₁ ) подсоединяют измерительные приборы (или контрольные устройства). Так как внутреннее сопротивление последних относительно велико, Т. н. работает в условиях, близких к режиму холостого хода, что позволяет (пренебрегая потерями напряжения в обмотках) считать U₁ и U₂ приблизительно равными соответствующим эдс и пропорциональными w₁ и w₂ , то есть U₁ w₂

» U₂ w₁ . Зная отношение (трансформации коэффициент ), можно по результатам измерения низкого напряжения в ВО определять высокое первичное напряжение. Приближённый характер соотношения между U₁ и U₂ обусловливает наличие погрешности по напряжению и угловой погрешности найденной величины U₁ . В компенсированных Т. н. производится компенсация этих погрешностей. Т. н. устанавливают главным образом в распределительных устройствах высокого напряжения. Их выпускают в однофазном и трёхфазном исполнении. Большинство Т. н. на напряжения свыше 6 кв — маслонаполненные. Т. н. на напряжения свыше 100 кв делают, как правило, каскадными. Лабораторные Т. н. — обычно многопредельные.

О трансформаторах постоянного напряжения см. в ст. Измерительный трансформатор .

Лит.: Вавин В. Н., Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи, Л., 1967; Электрические измерения, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972.

Г. М. Вотчицев.

Рис. 1б. Измерительный трансформатор напряжения. Трансформатор напряжения на 400 кв .

Измерительный трансформатор напряжения. Схема включения.

Трансформатор с регулированием под нагрузкой

Трансформа'тор с регули'рованием под нагру'зкой , силовой трансформатор электрический , допускающий изменение трансформации коэффициента (а следовательно, амплитуды вторичного напряжения) без разрыва цепи нагрузки. Применяется преимущественно при необходимости перераспределения мощности (как активной, так и реактивной) между различными потребителями (мощность перераспределяется в результате изменения напряжения питающего тока). Наиболее распространены трансформаторы со ступенчатым изменением вторичного напряжения, осуществляемым либо переключением секций обмоток (то есть изменением числа витков в обмотках), либо включением в цепь нагрузки дополнительного (так называемого вольтодобавочного) трансформатора с регулируемым (также ступенями) вторичным напряжением. Процесс переключения секций обычно полностью автоматизируют. Плавное регулирование напряжения производят перемещением токосъёмного контакта по оголённому участку обмотки (как в лабораторных регулировочных автотрансформаторах ) либо взаимным перемещением обмоток и элементов магнитопровода.

Лит . см. при ст. Трансформатор электрический .

М. И. Озеров.

Трансформатор СВЧ

Трансформа'тор СВЧ, трансформатор полного сопротивления, устройство для преобразования полного электрического сопротивления СВЧ линии передачи (полого или диэлектрического радиоволновода , коаксиальной длинной линии , полосковой линии ) с целью согласования её с нагрузкой либо, наоборот, для получения требуемого их рассогласования. Применяется в сверхвысоких частот технике . К Т. СВЧ относят также устройства для преобразования типов волн в радиоволноводах.

Согласующее (рассогласующее) действие Т. в большинстве его конструкций основано на использовании трансформирующих свойств отрезков линии передачи, в которых имеются неоднородности. Последние вызывают отражения (возмущения) волн, что приводит к изменению эквивалентных активного и (или) реактивного сопротивлений соответствующего участка линии передачи. Для создания неоднородностей применяют штыри, диафрагмы, короткозамкнутые шлейфы , диэлектрические втулки, стыки радиоволноводов, имеющих различные размеры поперечного сечения, и т.д.

В общем случае Т. можно рассматривать как пассивный линейный четырехполюсникс распределёнными параметрами, обладающий пренебрежимо малыми потерями, вход которого подключен к генератору (источнику СВЧ энергии), а выход — к нагрузке. Входное сопротивление Z_вх такого четырехполюсника зависит от волнового сопротивления r отрезка волновода (линии), его длины l , рабочей длины волны в волноводе l и полного сопротивления

нагрузки Z_н . Варьируя эти величины, получают необходимую трансформацию полного сопротивления. Например, если l = , то Z_вх = r² /Z_н ; в случае чисто активной нагрузки Z_вх = R_вх = r² / R_н тоже чисто активное. Такой — так называемый четвертьволновый — Т. (рис. 1 , а, б) применяют для согласования двух линий с разными r . Если величина согласуемой нагрузки изменяется в широких пределах, используют короткозамкнутые шлейфы (Z_н = 0, Z_вх = jr tg2p/l), длину которых регулируют, например, при помощи поршня. Существуют 1-, 2- и 3-шлейфовые Т. (рис. 1 , б). Вместо шлейфов нередко применяют так называемые реактивные штыри (рис. 2 ) , диэлектрические втулки (рис. 1 , г), диафрагмы. Распространены Т., выполненные на основе двойного тройникас замкнутыми накоротко Е– и Н– плечами (рис. 1 , д).

Степень согласования при помощи Т. характеризуется величиной коэффициента стоячей волны (КСВ). Как правило, согласование считают удовлетворительным, если КСВ ~1,2—1,3 (при проведении точных измерений 1,05—1,1). Существуют Т. с фиксированными параметрами и настраиваемые. Настройка Т. обычно производится по максимуму мощности, поступающей в нагрузку (точную настройку осуществляют с применением измерительной линии или панорамного измерителя КСВ). Различают Т. узкополосные (у которых при перестройке КСВ остаётся ниже заданного уровня в полосе частот шириной не свыше 1% от средней частоты) и широкополосные (5—10% и более).

Т. СВЧ для преобразования типов волн выполняют в виде согласованных (КСВ lb 1,2) переходов — коаксиально-волноводных, полосково-волноводных, волноводно-волноводных. Основной элементы таких Т. — возбудители волн определённых типов (металлические штыри, щели, решётки различной конфигурации) и устройства для подавления волн нежелательных типов (плавные протяжённые переходы, поглотители, фильтры и т.п.).

Лит.: Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1, М., 1970; Валитов Р. А., Сретенский В. Н., Радиотехнические измерения, М., 1970.

В. Н. Сретенский.

Рис. 2. Внешний вид трёхштыревого волноводного трансформатора: 1 — волновод; 2 — головки микрометрических винтов для регулирования глубины погружения штырей в волновод; 3 — соединительные фланцы.

Рис. 1. Трансформаторы СВЧ: четвертьволновые с фиксированным сопротивлением — коаксиальный (а) и волноводный (б); перестраиваемые — коаксиальный двухшлейфовый (в), коаксиальный с диэлектрическими втулками (г); волноводный на основе двойного тройника (д); 1, 2 — перемещаемые поршни; 3, 4 — перемещаемые диэлектрические втулки; 5 — Н-плечо; 6 — вход трансформатора; 7 — Е-плечо; 8 — вход трансформатора; D — диаметр наружного проводника коаксиальной линии; d₁ , d₂ и d — диаметры внутреннего проводника коаксиальной линии соответственно со стороны генератора, нагрузки и на трансформаторном участке; b₁ , b₂ и b — размеры меньшей стороны поперечного сечения прямоугольного волновода соответсвенно со стороны генератора, нагрузки и на трансформаторном участке; l — расстояние между центрами диэлектрических втулок; l — рабочая длина волны в линии; e — диэлектрическая проницаемость; пунктирными прямоугольниками отмечено положение перемещаемых поршней в Е- и Н- плечах тройника.

Трансформатор силовой

Трансформа'тор силово'й , электрический трансформатор, служащий для преобразования энергии переменного тока в электрических сетях энергетических систем, в радиотехнических устройствах, системах автоматики и др. и работающий при постоянном действующем значении напряжения. Частота тока Т. с. в большинстве стран, включая СССР, равна 50 гц , в США и некоторых других странах — 60 гц . Т. с. представляет собой наиболее распространённый класс трансформаторов. Построены (к 1975) Т. с. мощностью до 1300 Мва и напряжением до 750 кв . Подробнее см. в ст. Трансформатор электрический .