О теории трансформатора

[raxell]

Alipapa, перестаньте говорить ерунду.
Мощность трансформатора в первую очередь определяется габаритами магнитопровода.

Так и думал советский конструктор когда ставил трансформатор в родной микроволновки.

[Alipapa]

"Не поместится обмотка" - вообще какие-то фантазии. Сделайте тонюсенькие стержни, громадные окна, и все поместится.
Но мощности - не будет.

Будет! Только трансформатор и размером побольше, и потяжелей получится. Потому что расход провода будет расти намного быстрее, чем уменьшаться расход железа. И опять же, повторяю, появятся дополнительные проблемы, например, одна из них в виде большого активного сопротивления обмоток, поэтому очень сильно уменьшить толщину стержней не получится.

[pashigorov]

о современная теория трансформатора не даёт полной картины его функционирования.

Скажем, полной картины не дает ни какая теория. Но та, что существует
сегодня, дает исчерпывающую для практики информацию. Изучайте соотвестсвующие
разделы электротехники, теории линейных цепей, электродинамики. А там уже
подтянутся теория ферромагнетизма, магнитострикция, вихревые токи... Удовольствия хватит на
всю жизнь. Стоит поглубже копнуть.

Некоторые положения этой теории вообще противоречат закону сохранения энергии. В частности в теории утверждается, что ток короткого замыкания идеального трансформатора, имеет бесконечно большое значение, следовательно, размеры магнитопровода не влияют на мощность трансформатора.

Неправильно. Если вы имеете в виду идеальную модель трансформатора, то для нее бесконечная мощность неудивительна и ничему не противоречит (как, например. и
бесконечно малое сопротивление обмоток или бесконечная полоса пропускания, и
т.д.). На то он и идеальный.

В реальном трансформаторе ограничение мощности происходит, только лишь, за счёт активного сопротивления обмоток и магнитного потока рассеивания.

Неизвестно откуда взятое и совершенно неправильное утверждение.
Грамотно сконструированный трансформатор всегда может работать (да и работает) на пределе своей
мощности и при этом омические потери в нем составляют доли процента, а вовсе не
ограничивают мощность.

В общем, вывод такой. Вы совершенно не разобрались в работе трансформатора. Не
отличаете идеальные модели от реальных и не понимаете пределы применимости
идеальных моделей. Не знаете электромагнитной теории, а возможно и не умеете
составлять и решать линейные дифференциальные уравнения.

Прежде чем что-то ниспровергать, надо в этом вначале разобраться.

[Boroda61]

Не слишком силен в теории трансформаторов, но думаю так.
Формулы для расчета оных есть формулы инженерные, а не научные. По науке, трансформатор должен работать и без всякого железа. Только вот штука - какой процент от магнитного потока, возбуждаемого одной обмоткой, пронижет вторую обмотку, а какой пройдет мимо (индуктивность рассеяния). Именно для уменьшения потерь от рассеяния нужен сердечник с повышенной магнитной проницаемостью. А тут другая засада - магнитная проницаемость зависит от самого потока нелинейно (в отличие от ситуации с вакуумом) - и если сердечник входит в зону насыщения, то проницаемость падает вместе с индуктивностью (она ведь не за счет количества витков, а за счет материала сердечника возросла). И наш трансформатор становится коротким замыканием. Ото и все!!!!!

[pashigorov]

А во вторую и третью очередь?
P.S. Alipapa, кстати, и разъясняет этот тезис.

Да ничего он не разъясняет. Он сам не понимает, что говорит.
Пусть приведет правильные с его точки зрения формулы для расчета. И объяснит, где ошибки в методике расчета, скажем, здесь:
http://cityradio.narod.ru/bp/rast.html
Вы сами-то рассчитывали свой собственный трансформатор?
Почему вышеназванные товарищи упорно игнорируют тот факт, что все
методики расчета начинаются с определения мощности и выбора сердечника??
При этом еще нет и речи о количестве витков в обмотках.

А я объясню вам. Как передается энергия от первичной обмотки во
вторичную? Через магнитное поле. И никак иначе.
Плотность энергии магнитного поля пропорциональна квадрату магнитной индукции.
То есть, хотим больше энергии передавать, надо увеличивать объем и индукцию.
А теперь думаем, где индукция больше, в воздухе или в ферромагнетике?
В ферромагнетиках, в тысячи и сотни тысяч раз больше, в зависимости от
магнитной проницаемости. А плотность энергии значит больше в миллионы и миллиарды
раз. Поэтому и делают трансформаторы на сердечниках. Поэтому вся энергия
запасается в магнитном поле сердечника. Поэтому при увеличении
мощности приходится брать больше объем магнитопровода, чтобы больше энергии
поместилось. Поэтому мощность магнитопровода еще и пропорциональна частоте
(чаще происходит передача порции энергии), о чем предыдущие ораторы скромно умалчивают.
Вот так.

[nikitchenko]

Современная теория электромеханики не видит разницы между трансформатором, эл. двигателем или генератором любой конструкции. Все это называется "электрические машины" и все эти конструкции описывается обобщенной теорией электрических машин. В основе этой теории лежат уравнения Парка-Горева, которые позволяют в дифференциальной форме описать все процессы происходящие в эл. машине. При этом конечно приходится делать допущения, но это не принципиально, их можно не делать при этом точность расчетов увеличивается на доли процента, а порядок дифуравнений увеличивается - решать сложно и громоздко...

[Alex9797]

Неизвестно откуда взятое и совершенно неправильное утверждение.
Грамотно сконструированный трансформатор всегда может работать (да и работает) на пределе своей
мощности и при этом омические потери в нем составляют доли процента, а вовсе не
ограничивают мощность.

Неизвестно откуда взятое и совершенно неправильное утверждение.
С уменьшением размеров трансформатора растут омические потери в обмотках. Сопротивление первичной обмотки сетевого трансформатора мощностью 1...2Вт достигает 1...2 килоом. А потери на ней составляют не десятые доли процента, а доходят до 70%, как бы грамотно его не конструировали.

[Alipapa]

Да ничего он не разъясняет. Он сам не понимает, что говорит.
Пусть приведет правильные с его точки зрения формулы для расчета.

Я понимаю, что говорю. А правильные формулы - в справочниках посмотрите. Я разве утверждал, что они неправильные? Или я какие-то свои формулы предлагаю? В основе того, о чем я писал, мои собственные опыты. Я очень много экспериментировал, когда делал для лаборатории нагрузочные трансформаторы для имитации режимов короткого замыкания в электросетях. Формы магнитопроводов были самые разные. Поверьте, на сердечнике статора электродвигателя свободно можно сделать трансформатор по мощности вдвое большей, чем Вам дадут справочники и расчеты для данного сечения (кстати, правильные). И, хотя моей задачей были килоамперы и десятки килоампер, в результате в виде побочного продукта из тех, которые не "пошли", делались замечательные просто понижающие трансформаторы для различных целей.

[avp94]

Поэтому и делают трансформаторы на сердечниках. Поэтому вся энергия запасается в магнитном поле сердечника.

Вы путаете индуктивность (дроссель) с трансформатором. В сердечнике трансформатора ничего не запасается. (На обратно ходовой преобразователь просьба не ссылаться - там по существу двух/много обмоточный дроссель.)
То, что вспомнили о частоте, это радует. К какой очереди она относится?
Про идеальный трансформатор - Ваш ответ топикстартеру -солидарен.

[alexgap]

В своей практике сделал следующий вывод - существующие методики расчета работают прекрасно и точно, но есть места где можно "подвинуть" мощность трансформатора как в ту, так и в другую сторону. Например, такая "мелочь" как рабочая температура сердечника ощутимо влияет на расчетные данные и габариты.