Трансформатор знижує напругу мережі до величини, яка необхідна для живлення ланцюгів напруження (зазвичай 6,3 в). Нитки напруження мережевих ламп харчуються безпосередньо змінним струмом, так як катод їх забезпечений підігрівачем ( лист 110 ). Наявний в блоці живлення випрямляч перетворює змінну напругу мережі в постійну напругу, необхідне для харчування анодних і екранних ланцюгів, і тому такий випрямляч називають анодним.
Змінна напруга на анодний випрямляч подається зі спеціальною підвищувальної обмотки трансформатора, і це дозволяє зберігати незмінним анодна напруга (зазвичай воно складає 150-250 в) при харчуванні апаратури від мережі з різною напругою 100, 127 або 220 в. У приймальнику або підсилювачі є два, а іноді і три трансформатора різного призначення, і той з них, який використовується для отримання необхідних живлячих напруг, називають мережевим або силовим трансформатором.
Ми вже знаємо, що якщо розташувати поруч дві котушки і по одній з них пропустити змінний струм, то виникає навколо цієї котушки змінне магнітне поле наведе змінний струм в другій котушці. При цьому напруга, яке з'явиться на кінцях другої котушки (обмотки), буде залежати від того, наскільки сильно обидві котушки пов'язані спільним магнітним полем, і від співвідношення числа витків першої та другої обмотки: чим більше витків у другій (вторинної) обмотці, тим більше буде напруга на ній.
Так, наприклад, якщо в першій (первинної) обмотці є 100, а в другій 200 витків і якщо до первинної обмотці підводиться напруга 1 в, то на вторинній обмотці з'явиться напруга 2 ст. Якщо зменшити число витків вторинної обмотки в чотири рази (50 витків), то в чотири рази зменшиться чинне на ній напруга (0,5 в). Цифра, що показує, у скільки разів напруга на вторинній обмотці більше, ніж на первинній, називається коефіцієнтом трансформації n ( лист 114 ). Коефіцієнт трансформації чисельно дорівнює числу витків вторинної обмотки w2, поділеній на число витків первинної обмотки w1.
Якщо w2 менше, ніж w1, то коефіцієнт трансформації менше одиниці і напруга знижується (понижуючий трансформатор). Іноді, правда, для зручності розрахунків, в знижувальному трансформаторі коефіцієнтом трансформації вважають ставлення w1 до w2, і величина п в цьому випадку виходить більше одиниці. Таке «перевертання» формули зазвичай обумовлюють спеціальним приміткою.
Слід зауважити, що ніякої різниці між знижувальним і підвищує трансформатором немає: все залежить від того, до якої обмотці підводиться напруга, тобто від того, яку обмотку ми вважаємо первинної. Будь-який підвищує трансформатор стане знижувальним, якщо підвести напругу до його вторинної обмотці. Точно так само можна понижуючий трансформатор включити як підвищувальний.
Якщо поруч з первинної обмоткою, до якої підводиться змінна напруга, розташувати кілька обмоток з різним числом витків, то з них можна отримати кілька різних напруг. Цей принцип і використовується в трансформаторах і, зокрема, в силовому трансформаторі для отримання потрібних напружень: високої напруги для анодного випрямляча і низької напруги для харчування ниток напруження ламп. Відповідно до цього в силовому трансформаторі є мережеві обмотки, до яких підводиться напруга від мережі 127 або 220 в, що підвищує обмотка (150-300 в) і накальная обмотка (6,3 в). У більшості силових трансформаторів є ще й друга накальная обмотка (6,3 або 5 в) для спеціальної випрямної лампи - кенотрона (лист 116).
Для того щоб посилити магнітне поле, що зв'язує обмотки трансформатора, їх розташовують на сталевому сердечнику, який збирають «в перекришку» (лист 115) з пластин товщиною 0,3-0,5 мм, що мають форму літери «Ш» (Ш-образні пластини ).
У позначенні типу пластин після букв «Ш» або «УШ» (розширені пластини) стоїть цифра, що показує ширину середнього стрижня цієї пластини. В описах апаратури часто вказують перетин сердечника, яке представляє собою твір ширини середнього стержня l на товщину набору b (лист 115).
Обмотки трансформатора роблять з мідного дроту марки ПЕ, ПЕЛ або ПЗВ. Букви «ПЕ» говорять про те, що провід покритий емалевою ізоляцією. Буква «Л» означає, що ізоляція лакостойкая, а буква «У» - вологостійка ( лист 79 ). У переважній більшості випадків обмотувальні дроти різних марок можуть заміняти один одного.
Як уже зазначалося, в назву дроти входить також цифра, яка вказує діаметр цього проводу. Так, наприклад, назва «ПЕ-0,12» відноситься до емальованого дроту діаметром 0,12 мм. Діаметр вказують без урахування ізоляції, але емалева ізоляція зазвичай настільки тонка (соті і тисячні частки міліметра), що її можна і не враховувати. Необхідний діаметр проводу визначається величиною струму, який проходить по обмотці: чим більше струм, тим більше товстим повинен бути провід. Всі обмотки зазвичай розташовують на каркасі з картону або іншого ізоляційного матеріалу. При намотуванні дріт укладають тонкими шарами, між якими роблять прокладки з паперу.
Якщо ви будете робити трансформатор самі, то особливо уважно стежте за тим, щоб крайні витки НЕ провалювалися і не з'єднувалися з крайніми витками інших верств. Не можна допускати пошкодження емалевої ізоляції, тому що будь-який замикання витків, наприклад замикання двох сусідніх витків, призводить до перегріву трансформатора і виходу його з ладу.
Число витків окремих обмоток трансформатора визначається споживаної від нього потужністю, перетином сердечника і сортом стали. Однак при будь-якому осерді співвідношення між числом витків окремих обмоток визначається тільки необхідним коефіцієнтом трансформації, тобто тим, у скільки разів потрібно збільшити або зменшити напругу.
Так, якщо мережева обмотка, розрахована на 127 в, має 1270 витків (10 витків на кожний вольт), то для включення трансформатора в мережу 220 в до цієї обмотці потрібно додати ще 930 витків (1270 + 930 = 2200 витків). Якщо до випрямляча потрібно підвести напругу 250 в, то в розглянутому трансформаторі підвищує обмотка повинна мати 2500 витків, а накальная обмотка (напруга 6,3 в) - 63 витка.
При розрахунку силового трансформатора визначають число витків, що припадає на один вольт w ', а потім, множачи це число на напругу, яка потрібно підвести до якої-небудь обмотці (або отримати з неї), визначають необхідну кількість витків всієї обмотки. У нашому прикладі w '= 10. Це випливає з перших же наведених цифр: 127 в і 1270 витків, тобто на кожен вольт припадає 10 витків. Виходячи з цієї цифри, ми і отримали дані всіх обмоток, наведені вище. При переробці старого трансформатора можна визначити w 'вимірявши напругу на який-небудь обмотці, а потім підрахувавши число її витків. Іноді в подібних випадках доцільно тимчасово намотати спеціальну обмотку, яка містить 15-20 витків будь-якого проводу.
У фабричних приймачах дуже часто застосовують трансформатори з комбінованої мережевої обмоткою (лист 117). Тут при напружених мережі 110 і 127 в секції первинної обмотки включаються паралельно і по кожній з них проходить лише половина загального струму. Це дозволяє застосовувати провід більш тонкий, ніж в найпростішою схемою з відводами (лист 116). Для масового виробництва така економія має величезне значення.
На аркушах 118, 119 і 120 наведено порядок спрощеного розрахунку трансформатора. Вихідні дані, які потрібні для розрахунку, - це накальную, анодні і екранні струми і напруги застосованих ламп. Всі ці дані можна взяти з таблиці параметрів ламп. Якщо в результаті розрахунку з'ясується, що все обмотки не можуть вміститися у вікні сердечника, то слід збільшити перетин сердечника S і знову зробити розрахунок. В результаті збільшення S зменшиться число витків на 1 в (w '), а отже, загальне число витків у всіх обмотках.
