Конспект лекцій з дисципліни електро механіка для студентів за напрямом
Пристрій трансформаторів.
Сучасний трансформатор складається з різних конструк-тивних елементів: муздрамтеатру, обмоток, вводів, бака і ін. Магнитопровод з насадженими на його стержні обмотками со-ставлять активну частину трансформатора. Інші елементи трансформатора називають неактивними (допоміжними) частинами. Розглянемо докладніше конструкцію основних частин трансформатора.
Магнитопровод. Магнитопровод в трансформаторі виконує дві функції: по-перше, він становить магнітну ланцюг, по якій замикається основний магнітний потік трансформатора, а по-друге, він є основою для установки і кріплення обмоток, відводів, перемикачів. Магнитопровод має шіхтованного конструкцію, т. Е. Він складається з тонких (зазвичай товщиною 0,5 мм) сталевих пластин, покритих з двох сторін ізолюючої плівкою (наприклад, лаком). Така конструкція муздрамтеатру обумовлена стремле-ням послабити вихрові струми, що наводяться в ньому змінним магнітним потоком, а отже, зменшити величину втрат енергії в трансформаторі.
Рис.4.2. Магнитопровод трифазного трансформатора стрижневого типу з
Силові трансформатори виконуються з магнитопроводами трьох типів: стрижневого, броньового і бронестержневого. У муздрамтеатрі стрижневого типу (рис. 4.2, а) вертикальні стрижні 1, на яких розташовані обмотки 2, зверху і знизу замкнуті ярмамі 3. На кожному стрижні розташовані обмотки відповідної фази і проходить магнітний потік цієї фази: в крайніх стержнях- потоки ФА і Фс. а в середньому стрижні - потік Фв- На рис. 4.2, б показаний зовнішній вигляд муздрамтеатру. При цьому стрижні мають ступеневу січі-ня, вписується в коло діаметром д. (Рис. 4.3). Стрижні трансформаторів великої потужності мають багато ступенів, що забезпечує краще використання площі кола всередині обмотки.
Мал. 4.3. Форма перетину стрижнів:
а - трансформаторів малої та середньої потужності;
б - трансформаторів великої потужності
Для кращої тепловіддачі іноді між окремими пакетами стержня залишають повітряні зазори шириною 5 б мм, службовці вентиляційними каналами.
Магнитопровод броньового типу являє собою розгалужену конструкцію зі стрижнем і ярмамі, частково прикривають ( «бронюють») обмотки (рис. 4.4). Магніт-ний потік в стрижні муздрамтеатру броньового типу в два рази більше, ніж в ярмах, кожне з яких має перетин, вдвічі менше перетину стрижня. Через технологічної складності виготовлення магнітопроводи броньового типу не набули широкого поширення, їх застосовують лише в силових трансфор-матора вельми малої потужності (радіотрансформатори).
Мал. 4.4. Однофазний трансформатор броньового типу
а-пристрій; б-зовнішній вигляд
У трансформаторахбольшой потужності застосовують бронестержневую конструкцію магнітопровода (рис. 4.5), яка хоча і требуетнесколько повишенногорасхода електротехнічної сталі, але дозволяє зменшити висоту муздрамтеатру (НБС дов го явища застосовують для шихтовки пластини (смуги) з бо-шеннимі краями. У цьому випадку замість прямого стику (рис. 4.7, а) отримують косою стик (рис. 4.7, б), у якого «зона розбіжності» набагато менше.
Недоліком магнитопроводов шіхтованной конструкції є деяка складність збирання, так як для насадки обмоток на стержні доводиться расшіхтовивать верхнє ярмо, а потім після насадки обмоток знову його зашіхтовивать.
Мал. 4.7. «Зони розбіжності» Рис. 4.8. опресовування ярма
при прямому (а) і косому (б) стиках
Стрижні магнитопроводов щоб уникнути распушения обпресовують (скріплюють). Роблять це зазвичай накладенням на стрижень бандажа з стеклоленти або сталевого дроту Сталевий бандаж виконують з ізолюючої пряжкою, що виключає створення замкнутих сталевих витків на стрижнях. Бандаж накладають рівномірно, з певним натягом. Для обпресування ярем 3 і місць їх зчленування зі стрижнями 1 використовують ярмова балки 2, які в місцях, що виходять за крайні стрижні (рис. 1.8), стягують шпильками.
Щоб уникнути виникнення різниці потенціалів між металевими частинами під час роботи трансформатора, що може викликати пробою ізоляційних проміжків, поділяю-чих ці частини, муздрамтеатр і деталі його кріплення орга-тельно заземлюють. Заземлення здійснюють мідними стрічками, що вставляються між сталевими пластинами муздрамтеатру одними кінцями і прикріпленими до ярмова балках іншими кінцями.
Лінії по переробці трансформаторів малої потужності (зазвичай потужністю не більше 1 кВ-А) найчастіше виготовляють з тонкої стрічки електротехнічної холоднокатаної сталі шляхом навивки. Такі магнітопроводи роблять розрізними (рис. 1.9), а після 'насадки обмоток збирають встик і стягують спеціальними хомутами.
Мал. 4.9. Стрічкові раз- Рис. 4.10. Концентрична (а) і дискова
різьблені магнітопроводи (б) обмотки трансформаторів