Конструктивные особенности трансформаторов

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

«Расчет однофазного трансформатора»

Цель: освоить методику расчёта трансформатора.

Конструктивные особенности трансформаторов

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования одной системы переменного тока в другую систему, в частности имеющую другое напряжение и ток, но ту же частоту.

Обычно напряжения первичной и вторичной обмоток неодинаковы. Любой трансформатор может быть использован и как повышающий, и как понижающий.

Рассмотрим конструктивное выполнение однофазных трансформаторов наиболее используемых в практике.

Магнитопроводы трансформаторов. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы трансформаторов низкой частоты навиваются из полос (рис.1 а, б) или набираются из пластин (рис.2 а, б) штампованных из электротехнической стали Применяют также магнитопроводы из ферритов. Штампованные пластины чаще всего бывают Ш-(наиболее распространены) и Г- образной формы. Пластины Г-образной формы используются в мощных трансформаторах. 0бычная толщина пластин 0,5 или 0,35 мм. Если материал сердечника должен иметь толщину меньше 0,3 мм, то сердечник изготовляют не из пластин, а из ленты.

Для уменьшения потерь в магнитопроводе на вихревые токи пластины изолируют тонким слоем лака или окисла. Чтобы ликвидировать зазор между пластинами и перемычками, магнитопроводы собирают в переплет (рис.3).

По расположению обмоток на сердечнике различают стержневые (рис.4а) и броневые (рис.4б) трансформаторы. Те части сердечника, на которых размещены о6мотки, называются стержнями. Те части, которые соединяют между собой стержни и служат для замыкания магнитной цепи, называют ярмами; пространства между стержнями и ярмами, через которое проходят обмотки, называются окнами сердечника. Пластины сердечника после сборки стягиваются планками или уголками при помощи шпилек с гайками либо специальными обжимами.

Обмотки трансформаторов. Обмоткам трансформаторов придают преимущественно форму цилиндрических (круглых) катушек, концентрически нанизываемых на стержень магнитопровода. При такой форме обмотки лучше противостоят механическим усилиям, возникающим во время работы трансформатора.

При малых токах обмотки наматывают из медного или алюминиевого изолированного провода круглого поперечного сечения, а при больших - прямоугольного сечения. В трансформаторах для малогабаритной аппарату­ры используют провод с эмалевой изоляцией (ПЭЛ или ПЭВ). Обмотки вы­сокого напряжения наматывают из провода с шёлковой или эмалево-шёлковой изоляцией (ПЭЛШО, ПЭЛШД). Между слоями обмотки помещают про­кладки из лакоткани или тонкой бумаги (чаще изолируют только обмотки первичную и вторичную).

Порядок расположения обмоток на каркасе не имеет принципиального значения. Для снижения стоимости и удобства перемотки маломощных трансформаторов обмотки из тонких проводов помещают бли­же к магнитопроводу (тонкие провода дороже).

Количество слоев изоляции и её толщина зависят от напряжения обмотк­и. Обмотки необходимо разделять на части прокладками из пропитанной бумаги.