Основной магнитный поток в режиме холостого хода создаётся относительно малым намагничивающим током (током холостого хода I
0
) в ПО. Если Т. э. нагружен (ВО подключена к нагрузке и по ней протекает ток), магнитодвижущая сила
ВО (произведение I
2
w
2
) компенсируется соответствующим увеличением магнитодвижущей силы ПО (I
1
w
1
—I
0
w
1
) и величина основного магнитного потока остаётся практически такой же, как и в режиме холостого хода (то есть сохраняется условие U
1
+ E
1
= 0). Отсюда, пренебрегая током холостого хода, имеем: I
1
w
1
I
2
w
2
. Т. э. был впервые использован в 1876 П. Н. Яблочковым
в цепях электрического освещения. В 1890 М. О. Доливо-Добровольский
разработал трёхфазный Т. э. Дальнейшее развитие Т. э. заключалось в совершенствовании их конструкции, увеличении мощности и кпд, улучшении изоляции обмоток. В настоящее время (середина 70-х гг. 20 в.) существует множество типов Т. э., получивших распространение в различных областях техники. Основной вид Т. э. — силовые трансформаторы, среди которых наиболее представительную группу составляют двухобмоточные силовые Т. э., устанавливаемые на линиях электропередачи
(ЛЭП). Такие Т. э. повышают напряжение тока, вырабатываемого генераторами электростанций, с 10—15 кв
до 220—750 кв
, что позволяет передавать электроэнергию по воздушным ЛЭП на несколько тыс. км
. В местах потребления электроэнергии при помощи силовых Т. э. высокое напряжение преобразуют в низкое (220 в
, 380 в
и др.). Многократное преобразование электроэнергии требует большого количества силовых Т. э., поэтому их суммарная мощность в энергосистеме в несколько раз превышает мощность источников и потребителей энергии. Мощные силовые Т. э. имеют кпд 98—99%. Их обмотки изготовляют, как правило, из меди, магнитопроводы — из листов холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,5—0,35 мм
, имеющей высокую магнитную проницаемость и малые потери на гистерезис
и вихревые токи
. Магнитопровод и обмотки силового Т. э. обычно помещают в бак, заполненный минеральным маслом, которое используется для изоляции и охлаждения обмоток. Такие Т. э. (масляные) обычно устанавливают на открытом воздухе, что требует улучшенной изоляции выводов и герметичности бака. Т. э. без масляного охлаждения называются сухими. Для лучшего отвода тепла Т. э. снабжают трубчатым радиатором, омываемым воздухом (в ряде случаев — водой). В грозоупорных трансформаторах
применяют обмотки, конструкция которых устраняет появление опасных напряжений на изоляции. Иногда два или более Т. э. включают последовательно (см. Каскадный трансформатор
). В ряде случаев используют трансформаторы с регулированием под нагрузкой
. Среди сухих силовых Т. э. обширный класс составляют трансформаторы малой мощности с большим числом вторичных обмоток (многообмоточные); их часто применяют в радиотехнических устройствах и системах автоматики. Помимо силовых, существуют Т. э. различных типов, предназначенные для измерения больших напряжений и токов (см. Измерительный трансформатор
, Трансформатор напряжения
, Трансформатор тока
), снижения уровня помех
проводной связи (см. Отсасывающий трансформатор
), преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное (см. Пик-трансформатор
),
преобразования импульсов тока и напряжения (см. Импульсный трансформатор
), выделения переменной составляющей тока, разделения электрических цепей на гальванически не связанные между собой части, их согласования
и т.д. Радиочастотные Т. э. служат для преобразования напряжения ВЧ; их изготовляют с магнитопроводом из магнитодиэлектрика либо без магнитопровода; в радиопередатчиках мощность таких Т. э. достигает нескольких сотен квт
. Лит.:
Петров Г. Н., Электрические машины, 3 изд., ч. 1, М., 1974; Вольдек А. И., Электрические машины, Л., 1974. В. С. Хвостов.
Схема простейшего электрического трансформатора: 1 и 2 — первичная и вторичная обмотки соответственно с числом витков w1
и w2
; 3 — сердечник; Ф0
— основной магнитный поток; Ф1
и Ф2
— потоки рассеяния; I
1
и I
2
— токи в первичной и вторичной обмотках; U
1
— напряжение на первичной обмотке; R
н
— сопротивление нагрузки.Трансформаторная подстанция