Принцип действия и устройство трансформатора нехитрые и описаны в школьных учебниках. Мы только рассмотрим один вопрос, который может затруднить начинающего, желающего использовать готовый промышленный трансформатор для питания каких-то своих устройств.
Речь пойдет всего лишь о первичной обмотке трансформатора. Проблемы могут начаться, если создатели трансформатора решили приспособить его для работы при различных напряжениях сети. Например, кроме 220 В еще и при 110. Простейший способ, само собой разумеющийся - сделать отвод от половины витков.
Хлопот с ним немного. Если вы хотите включить такой трансформатор в сеть с обычными 220 В, то достаточно с помощью тестера найти среди трех его выводов такую пару, сопротивление между которыми будет наибольшим. Но почему же, особенно в советской промышленности, использовали более сложные схемы?
Трансформатор, питаясь от 110 вольт, потребляет ток вдвое больший. А это значит, что чтобы провод его первичной обмотки не перегревался, для 110-вольтовой секции его следует брать большего диаметра, что несколько неудобно. Хуже того, трансформатор, особенно малой мощности, для надежной, без перегрева, и экономичной работы, должен иметь первичную обмотку большой индуктивности во много тысяч витков. А площадь окон в замкнутом сердечнике-магнитопроводе трансформатора не очень велика. При неудачном проектировании обмотки могут просто-напросто не поместиться.
И тут конструкторы придумали остроумное решение - делать 220-вольтовую обмотку обычным тонким проводом, но разделить ее на две половины. При работе от 220 В половинки соединяются последовательно, а при 110 В - параллельно, и при любом напряжении всё работает, как надо!
А для большей универсальности стали добавлять еще небольшие дополнительные секции, позволяющие трансформатору работать еще и при напряжении 127 В. Разница между 110 и 127 В небольшая, если вы потом подаете это напряжение на стабилизатор, то часто на нее можно внимания не обращать. Но всё-таки это более 15%. При питании цепей накала ламп или кинескопов непосредственно переменным током такое отклонение недопустимо для их долговечности и надежности.
В итоге советские конструкторы придумали даже вот такую систему, в которой выводы трансформатора подключались по особой схеме к октальному (т.е. с 8-ю контактами) разъему, в который в нужном положении вставлялась "фишка" - ответная часть с перемычками.
В некоторых трансформаторах даже были секции для работы при 237 В.
Главная опасность, которая здесь подстерегает домашнего мастера - включить половинки сетевой обмотки не последовательно, а встречно. Так, что их магнитные поля не складываются, а вычитаются. При этом индуктивное сопротивление первичной обмотки практически уничтожается и остается только активное омическое, а оно не так велико. Поэтому первое включение трансформатора следует производить через удлинитель и плавкий предохранитель на ток около 0,5 А (в зависимости от мощности трансформатора). Если предохранитель не перегорает, а трансформатор сильно не гудит и не перегревается - значит, всё нормально.
И еще одно обстоятельство. В реальном, а не теоретическом трансформаторе между первичной и вторичными обмотками существует не только индуктивная, но и паразитная емкостная связь, особенно проницаемая для разного рода высокочастотных и импульсных помех. Поэтому солидные трансформаторы имеют еще и НЕЗАМКНУТУЮ экранную обмотку с одним выводом. Конструктивно она представляет собой один слой провода либо незамкнутый виток из полоски медной фольги на всю ширину катушки. Обычно ее соединяют с общим проводом устройства. Естественно, на всякий случай убедившись с помощью тестера, что она не соединена с обмотками сетевыми.