Strāvas transformatora dizains

Transformators ir elektriskā iekārta, kas pārveido viena sprieguma maiņstrāvu cita sprieguma maiņstrāvā.

Spēka transformatoru galvenie konstrukcijas elementi: korpuss, serde, tinumi, dzesēšanas iekārta, bukses un aizsargierīces (paplašinātājs, izplūdes caurule un gāzes relejs).

Transformatora tinumi ir sakārtoti tā, lai primārā tinuma radītā magnētiskā plūsma iekļūst lielākajā daļā sekundāro tinumu. Šo prasību nodrošina tērauda serdes konstrukcija, kas ir slēgta magnētiskā ķēde. Atkarībā no savstarpējā tinumu izvietojuma un magnētiskās sistēmas ir divi galvenie transformatoru veidi: stienis un armatūra.

Stieņu transformatorā tinumi atrodas uz serdes stieņiem, kurus savieno jūgi, kas aizver magnētisko ķēdi. Stieņa tips tiek izmantots barošanas blokiem un vairākiem īpašiem transformatoriem. Bruņotajā transformatorā tiek izmantota sazarota magnētiskā ķēde, kas pārklāj tinumu, it kā to "apbruņojot".Bruņām līdzīgo serdeņu struktūru īpaši izmanto maziem vienfāzes transformatoriem.

Trīsfāzu stieņu transformators:

Transformatora magnētiskā ķēde, ko sauc par serdi, ir samontēta no leģēta tērauda loksnēm. Lai loksnes neaizvertu, tās iepriekš pārklāj ar plānu lakas kārtu vai pielīmē ar papīru.

Kodols sastāv no stieņiem, kas nes spoles, un jūgu, kas aizver magnētisko ķēdi. Serdes šķērsgriezumam jābūt pēc iespējas tuvākam spoļu formai.

Taisnstūra tinumos serdes šķērsgriezums ir taisnstūrveida. Ar apaļu - kodolam ir daudzlīmeņu sadaļa. Ja serdei ir liels šķērsgriezums, tad siltuma noņemšanai tiek izveidoti gareniski gaisa kanāli, sadalot serdi atsevišķos iepakojumos.

Loksnes velk kopā ar tapām vai kniedēm. Atsevišķas loksnes nedrīkst būt savienotas viena ar otru, jo kontakta plaknē var rasties virpuļstrāvas. Lai loksnes neaizvertos caur tapām un kniedēm, uz tām tiek uzliktas izolācijas caurules. Uzgriežņi un kniežu galviņas ir izolētas no serdes presēšanas plāksnēm ar elektriskajām kartona paplāksnēm.

Transformatoros izmanto divu veidu tinumus: disku un cilindriskus.

Ar diskveida tinumu konstrukciju primārais un sekundārais tinums ir sadalīts plakanu diska formas tinumu sērijās, kas virknē mainās uz transformatora serdes.

Cilindriskā tinumā primārais un sekundārais tinums ir izvietoti koncentriski viens pret otru. Zemsprieguma tinumu parasti novieto tuvāk serdenim, jo ​​to ir vieglāk izolēt no tērauda.

Veicot tinumus, ir jānošķir atsevišķu vadu izolācija, izolācija starp slāņiem un tinumiem, izolācija starp primāro un sekundāro (sekundāro) tinumu un tinumu izolācija attiecībā pret serdi.

Transformatora tinumi ir izgatavoti no vara stieples, kas pārklāta ar izolāciju. Uztīšanas vadu izolācijai izmanto papīru, dažreiz kokvilnas zīda dziju, lakas (emaljas) foliju vai vairākus izolācijas slāņus, piemēram, lakas kārtu un zīda dzijas slāni, papīra slāni un kokvilnas dzijas slāni. utt.

Kā izolācija starp slāņiem tiek izmantoti papīra separatori. Tinumi ir izolēti ar paplāksnēm vai elektriskajām kartona blīvēm, kas aptītas ar eļļu samērcētu lenti, papīru vai audumu.

Transformatora tinumu galus izvada ar bukses palīdzību, kas izolē tos no iezemētā korpusa (tvertnes).

Transformatora ierīce:

Trīsfāzu transformatora tinumu savienošanai ir divi pamata veidi: trīsstūra savienojums un zvaigžņu savienojums. Kad tinumi ir savienoti ar trīsstūri, fāzes spriegums ir vienāds ar līnijas spriegumu, un fāzes strāva ir 1,73 reizes mazāka par līnijas strāvu. Kad tinumi ir savienoti ar zvaigznīti, fāzes spriegums ir 1,73 reizes mazāks par līnijas spriegumu, un fāzes strāva ir vienāda ar līniju.

Trīsfāzu transformatora tinumu savienošanas metodei ir liela nozīme, jo no tā ir atkarīgs sekundārā sprieguma fāzes leņķis attiecībā pret primāro. Fāzes nobīde starp primārā un sekundārā tinuma spriegumu ir atkarīga arī no spoļu tinuma virziena. Sīkāku informāciju skatiet šeit: Strāvas transformatoru tinumu savienošanas shēmas un grupas

Kur ir paredzēti transformatori kopīgam paralēlam darbam, nepieciešams, lai šo transformatoru fāžu momentānie potenciāli būtu vienādi. Transformatori, kuriem ir vienāda fāzes nobīde starp augstsprieguma un zemsprieguma tinumu līnijas spriegumiem, tiek piešķirti vienai un tai pašai tinumu savienojumu grupai, kam tiek piešķirts numurs saskaņā ar stundu apzīmējumu.

Lai izolētu tinumu no serdes un izolētu augstsprieguma tinumu no zemsprieguma tinuma, tiek izmantoti no cepta papīra presēti cietie cilindri vai cilindri, kas izgatavoti no elektriskā kartona, tā sauktie mīkstie cilindri.

Transformatoru konstrukcijā plaši tiek izmantota īpaša minerāleļļa (naftas) eļļa, ko sauc transformators… Tvertnes ir piepildītas ar transformatora eļļu, un tajā ir iegremdēta serde ar tinumiem. Šis dizains ir pieņemts lieljaudas jaudas transformatoriem, lieljaudas taisngriežu transformatoriem, lieljaudas impulsu transformatoriem.

Transformatoru eļļa, no kuras ir noņemts mitrums un piemaisījumi, tas ir, žāvēts un attīrīts, ir labs izolators starp tinumiem un metāla korpusu. Turklāt transformatora eļļa, kurai ir augstāka siltumvadītspēja nekā gaisam, labi vada siltumu no transformatora aktīvajām daļām uz tvertnes ārējām virsmām.

Palielinoties transformatora jaudai, zudumi pieaug straujāk nekā tā ģeometriskie izmēri, kas rada nepieciešamību palielināt tā dzesēšanas virsmu. Sīkāku informāciju skatiet šeit: Strāvas transformatoru dzesēšanas sistēmas

Praksē tiek izmantotas ierīces, kas pārveido maiņspriegumu, kurā primārie un sekundārie tinumi ir elektriski savienoti. Šīs ierīces sauc par autotransformatoriem.

Autotransformators atšķiras no parastā transformatora ar to, ka tā primārie un sekundārie tinumi ir savienoti ne tikai induktīvi (kā parastajam transformatoram), bet arī elektriski.

Skatīt arī: Jaudas transformatoru veiktspējas raksturlielumi