УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРОВ - Основные понятия о трансформаторах

Основными частями трансформатора являются магнитопровод и, расположенные на нем, обмотки.

Магнитопровод. Магнитопровод служит для усиления магнитной связи между обмотками. Его конструкция определяет конструкцию трансформатора.

В зависимости от конфигурации магнитной системы трансформаторы подразделяют на Стержневые (рис. 3-1, А), броневые (рис. 3-1, Б) И Тороидальные (рис. 3-1, В). Стержнем Называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки. Ярмом Называют часть магнитопровода, на которой обмотки отсутствуют. Трансформаторы большой и средней мощности обычно выполняют стержневыми. Они имеют лучшие условия охлаждения и меньшую массу, чем броневые.

основные типы однофазных трансформаторов

Рис. 3-1. Основные типы однофазных трансформаторов: стержневой (а); Броневой (6); Тороидальный (в); /--ярмо; 2--стержень; 3--обмотки; 4--тороидальный магнитопровод

магнитная система силового трансформатора

Рис. 3-2. Магнитная система силового трансформатора

Для уменьшения потерь от вихревых токов магнитопроводы трансформаторов (рис. 3-2) собирают из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,28...0,5 мм при частоте 50 Гц. Обычно применяют анизотропную холоднокатаную сталь с ребровой структурой (марки 3412--3416) и содержанием кремния 2,8...3,8%. Магнитные свойства этой стали резко улучшаются при совпадении направлений магнитного потока и прокатки: потери в стали на перемагничивание уменьшаются в 2...3 раза, а магнитная проницаемость и индукция насыщения возрастают. Однако использование холоднокатаной стали усложняет конструкцию и технологию изготовления магнитопроводов.

По способу сборки различают стыковые и шихтованные магнитопроводы.

В Стыковых магнитопроводах Стержни и ярма собирают и скрепляют раздельно, затем устанавливают встык и соединяют между собой. В месте стыка во избежание замыкания листов устанавливают изоляционные прокладки.

В Шихтованных магнитопроводах Ярма и стержни собирают как цельную конструкцию с взаимным перекрытием отдельных слоев в месте стыка ("впереплет"). Шихтованные магнитопроводы имеют значительно меньшее магнитное сопротивление, чем стыковые; поэтому последние применяют сейчас только в микротрансформаторах.

При работе силовых трансформаторов магнитопровод и другие стальные части находятся в сильном электрическом поле, вследствие чего они могут приобрести электрический заряд. Чтобы избежать этого, остов заземляют с помощью медных лент.

Обмотка. Обмотки, потребляющие электрическую энергию из сети, называются Первичными; обмотки, отдающие электроэнергию потребителю, называются Вторичными. Для усиления связи обмотки располагаются на ферромагнитном сердечнике - магнитопроводе.

электромагнитная система однофазного трансформатора

Рис. 3-3. Электромагнитная система однофазного трансформатора: /, 2--первичная и вторичная обмотки; 3 -- магнитопровод

Первичную обмотку 1 подключают к источнику переменного тока -- электрической сети с напряжением U1 . К вторичной обмотке 2 Присоединяют сопротивление нагрузки ZM.

Обмотку более высокого напряжения называют Обмоткой высшего напряжения (ВН), а низкого напряжения -- Обмоткой низшего напряжения (НН). Начала и концы обмотки ВН обозначают буквами А И X; Обмотки НН -- буквами А И Х. Начало и конец обмоток - условные понятия, но на практике имеют большое значение.

В трансформаторах первичную и вторичную обмотки стремятся расположить для лучшей магнитной связи как можно ближе друг к другу. При этом на каждом стержне магнитопровода размещают обе обмотки либо концентрически--одну поверх другой, либо в виде нескольких дисковых катушек, чередующихся по высоте стержня. В первом случае обмотки называют Концентрическими, Во втором -- Чередующимися.

Охлаждение трансформаторов. Конструктивное выполнение трансформатора определяется в значительной мере способом его охлаждения, который зависит от номинальной мощности. При увеличении мощности трансформатора необходимо увеличивать и интенсивность его охлаждения. Выделяют следующие способы охлаждения.

    1. При Естественном воздушном охлаждении магнитопровод, обмотки и другие части трансформатора имеют непосредственно соприкосновение с окружающим воздухом. 2. Обдувание обмоток магнитопровода с помощью вентилятора. Для повышения интенсивности охлаждения применяют обдув обмоток и магнитопровода потоком воздуха от вентилятора. 3. В трансформаторах с Естественным масляным охлаждением магнитопровод с обмотками погружают в бак, наполненный тщательно очищенным минеральным (трансформаторным) маслом. 4. У мощных трансформаторов (20... 1800 кВ-А) поверхность охлаждения бака искусственно увеличивают, окружая бак системой труб, в которых масло циркулирует за счет конвекции. Такое охлаждение трансформаторов называют Охлаждением с принудительной циркуляцией масла. 5. Охлаждение негорючим жидким диэлектриком. Трансформаторы выполняют с герметизированным баком, заполненным негорючим жидким диэлектриком. Обычно применяют синтетические изоляционные материалы -- совтол и др., которые имеют примерно такие же электроизоляционные свойства и теплопроводность, как и трансформаторное масло.

Похожие статьи




УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРОВ - Основные понятия о трансформаторах

Предыдущая | Следующая