В общем случае Т. можно рассматривать как пассивный линейный четырехполюсник с 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 = r 2 /Z н ; в случае чисто активной нагрузки Z вх = R вх = r 2 / 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 тройника с 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 £ 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 .
Трансформатор тока
Трансформа'тор то'ка , измерительный трансформатор электрический , предназначенный для измерения и контроля больших токов с использованием стандартных измерительных приборов и устройств автоматического управления и контроля. Одновременно Т. т. служат для изоляции аппаратуры от потенциала сети, в которой производится измерение (контроль). Т. т. подразделяются на трансформаторы переменного тока (обычно их называют просто Т. т.) и трансформаторы постоянного тока.
Первичная обмотка (ПО) трансформатора переменного тока (см. рис. 2 , а, б) состоит из одного или нескольких (w1 ) витков провода относительно большого сечения и включается последовательно в цепь измеряемого (контролируемого) тока. Вторичная обмотка (ВО) состоит из большого числа (w2 ) витков провода сравнительно малого сечения; к ней подключают приборы и устройства с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением (амперметры, счётчики, реле и т.п.). Отличительной особенность Т. т. — независимость тока I 1 в ПО от режима работы ВО (практически ВО короткозамкнута). Первичная магнитодвижущая сила I1 w1 уравновешивается магнитодвижущей силой I0 w1 , возбуждающей основной магнитный поток в сердечнике, и магнитодвижущей силой I2 w2 , определяющей размагничивающее действие тока I2 . В нормальных условиях работы Т. т. I0 w1 обычно составляет 1—3% от I1 w1 , то есть I1 w1 » I2 w2 . Последнее соотношение позволяет (при известном трансформации коэффициенте ) определять большой ток I0 , измеряя относительно слабый ток I2 . Поскольку I0 w1 всё же отлична от нуля, найденная величина I1 имеет погрешность по току (определяемую относительной величиной I0 w1 ) и погрешность по углу (определяемую сдвигом фаз токов I0 и I2 ). В некоторых Т. т. (компенсированных) производится компенсация погрешностей измерения. Номинальное значение тока I2 у большинства Т. т. равно 5 а . В силу того что Т. т. используют в цепях, в которых возможно возникновение токов короткого замыкания, к обмоткам таких трансформаторов дополнительно предъявляют требование кратковременно выдерживать токи, существенно превосходящие номинальные.
Т. т. классифицируют по назначению (измерительные, защитные, промежуточные, лабораторные), способу установки (наружные, внутренние, встроенные в электрические аппараты и машины, накладные, надеваемые на проходные изоляторы, переносные), числу ступеней (одноступенчатые, каскадные), способу крепления (проходные, в том числе клещи электроизмерительные , опорные), числу витков ПО (одновитковые, или стержневые, многовитковые), рабочему напряжению (низкого напряжения, высокого напряжения), виду изоляции обмоток (с сухой, бумажно-масляной, компаундной изоляцией).
О трансформаторах постоянного тока см. в ст. Измерительный трансформатор .
Лит.: Бачурин Н. И., Трансформаторы тока, М., 1964; Электрические измерения. Общий курс, под ред. А. Ф. Фремке, 4 изд., Л., 1973.
М. И. Озеров.
Трансформатор электрический
Трансформа'тор электри'ческий , статическое (не имеющее подвижных частей) устройство для преобразования переменного напряжения по величине. В основе действия Т. э. лежит явление индукции электромагнитной . Т. э. состоит из одной первичной обмотки (ПО), одной или нескольких вторичных обмоток (ВО) и ферромагнитного сердечника (магнитопровода ), обычно замкнутой формы (см. рис. ). Все обмотки расположены на магнитопроводе и индуктивно связаны между собой (см. Индуктивность взаимная ). Иногда вторичной обмоткой служит часть ПО (или наоборот); такие Т. э. называются автотрансформаторами . Концы ПО (вход трансформатора) подключают к источнику переменного напряжения, а концы ВО (его выход) — к потребителям. Переменный ток в ПО приводит к появлению в магнитопроводе переменного магнитного потока . В реальных Т. э. часть магнитного потока замыкается вне магнитопровода, образуя так называемые потоки рассеяния; однако в высококачественные Т. э. потоки рассеяния малы по сравнению с основным потоком (потоком в магнитопроводе).
