• Питання, що виносяться на самостійне вивчення
  • Література
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Типи магнітопроводів трансформаторів
  • Магнітопровід

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница1/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   68

    Самостійна робота №1



    Тема: Конструкція трансформаторів.

    Мета: набуття студентами знань з принципу дії трансформаторів, їх конструкції та області застосування.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Типи магнітопроводів трансформаторів

    2 Типи обмоток трансформаторів

    3 Номінальні параметри трансформатора



    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1. З яких частин складається активна частина трансформаторів?

    2. Які функції виконує магнітопровід?

    3. З яких частин складається магнітопровід стержневого типу?

    4. З яких частин складається магнітопровід броньового типу?

    5. Опишіть стикова конструкція трансформатора.

    6. Опишіть шихтовану конструкція трансформатора.

    7. Які є види обмоток трансформаторів?

    8. Яке призначення трансформаторного масла?

    9. Назвіть номінальні параметри трансформатора. Як їх визначають?

    1 Типи магнітопроводів трансформаторів

    Сучасний трансформатор складається з різних конструктивних елементів: магнітопроводу, обмоток, вводів, бака та ін. Магнітопровід з розміщеними на його стержнях обмотками становить активну частину трансформатора. Інші елементи трансформатора називають неактивними (допоміжними) частинами. Розглянемо докладніше конструкцію основних частин трансформатора.



    Магнітопровід в трансформаторі виконує дві функції: по-перше, він становить магнітне коло, по якому замикається основний магнітний потік трансформатора, а по-друге, він призначений для установки й кріплення обмоток, відводів, перемикачів. Магнітопровід має шихтовану конструкцію, тобто він складається з тонких (зазвичай товщиною 0,5 мм) сталевих пластин, покритих із двох сторін ізолюючою плівкою (наприклад, лаком). Така конструкція магнітопроводу обумовлена прагненням послабити вихрові струми, що наводять у ньому змінним магнітним потоком, а отже, зменшити величину втрат енергії в трансформаторі.

    Рисунок 1.1 – Магнітопровід трифазного трансформатора стержневого типу з обмотками


    Силові трансформатори виконуються з магнітопроводами трьох типів: стержневого, броньового і бронестержневого.

    В магнітопроводі стержневого типу (рисунок 1.1, а) вертикальні стержні 1, на яких розташовані обмотки 2, зверху й знизу замкнуті ярмами 5. На кожному стержні розташовані обмотки відповідної фази й проходить магнітний потік цієї фази: у крайніх стержнях – потоки Фа й Фс, а в середньому стержні – потік Фв. на рис. 1.2 б показаний зовнішній вигляд магнітопроводу. При цьому стержні мають ступінчастий переріз, який вписаний в коло діаметром d (рисунок 1.2). Стержні трансформаторів великої потужності мають багато ступенів, що забезпечує краще заповнення сталлю площі всередині обмотки. Для кращої тепловіддачі іноді між окремими пакетами стержня залишають повітряні зазори шириною 5-6 мм, що служать вентиляційними каналами.




    а – трансформаторів малої й середньої потужності;

    б – трансформаторів великої потужності

    Рисунок 1.2 – Форма перетину стержнів
    Магнітопровід броньового типу являє собою розгалуджену конструкцію зі стержнем та ярмами, частково прикриваючими («бронюючими») обмотки (рис. 1.3). Магнітний потік у стержні магнітопроводу броньового типу у два рази більше, ніж у ярмах, кожне з яких має перетин, удвічі менше перетину стержня. Через технологічну складність виготовлення магнітопроводу броньового типу не одержали широкого поширення, їх застосовують лише в силових трансформаторах досить малої потужності (радіотрансформатори).

    У трансформаторах великої потужності застосовують бронестержневу конструкцію магнітопроводу (рис. 1.4), що хоча й вимагає трохи більшої витрати електротехнічної сталі, але дозволяє зменшити висоту магнітопроводу (НБС<< НС), а отже, і висоту трансформатора. Це має важливе значення при транспортуванні трансформаторів.



    По способу суміщення стержнів з ярмами розрізняють стикову й шихтовану конструкції стержневого магнітопроводу (рис. 1.5).

    Рисунок 1.3 – Однофазний трансформатор броньового типу:



    а — конструкія; б — зовнішній вигляд

    Рисунок 1.4 – Магнітопроводи бронестержневих трансформаторів:

    а – однофазного; б – трифазного

    При стиковій конструкції (рис. 1.5, а) стержні і ярма збирають окремо, насаджують обмотки на стержні, а потім приставляють верхнє й нижнє ярма, заздалегідь проклавши ізолюючі прокладки між елементами, що стикуються, з метою ослаблення вихрових струмів, що виникають при взаємному перекритті листів стержнів й ярм. Після установки двох ярем всю конструкцію пресують і стягають вертикальними шпильками. Стикова конструкція хоча й полегшує зборку магнітопроводу, але не одержала поширення в силових трансформаторах через громіздкість стяжних пристроїв і необхідності механічної обробки поверхонь, що стикуються, для зменшення магнітного опору в місці стику.

    Шихтована конструкція магнітопроводів силових трансформаторів показана на рис. 1.5 б, коли стержні і ярма збирають шарами в плетіння (переплет). Звичайно шар містить 2-3 листа. В наш час магнітопроводи силових трансформаторів виготовляють із холоднокатаної електротехнічної сталі, у якої магнітні властивості вздовж напрямку прокатки листів краще, ніж поперек. Тому при шихтованій конструкції в місцях повороту листів на 90° з'являються «зони розбіжності» напрямку прокатки з напрямком магнітного потоку. На цих ділянках спостерігається збільшення магнітного опору й ріст магнітних втрат. З метою ослаблення цього явища застосовують для шихтовки пластини (смуги) зі скошеними краями. У цьому випадку замість прямого стику (рис. 1.6, а) одержують косий стик (мал. 1.6, б), у якого «зона розбіжності» набагато менше.

    Недоліком магнітопроводів шихтованої конструкції є деяка складність зборки, тому що для насадки обмоток на стержні доводиться розшихтовувати верхнє ярмо, а потім після насадки обмоток знову його зашихтовувати.



    Рисунок 1.5 – Стикова (а) і шихтована (б) конструкції магнітопроводів




    Рис. 1.6. «Зони розбіжності» при прямому (а) та косому(б) стиках

    Рис. 1.7 Опресування ярма

    Стержні магнітопроводів, щоб уникнути розпущення, опресовують (скріплюють). Роблять це зазвичай накладенням на стержень бандажа зі склострічки або сталевого дроту. Сталевий бандаж виконують із ізолюючою пряжкою, що виключає створення замкнутих сталевих витків на стрижнях. Бандаж накладають рівномірно, з певним натягом. Для обпресування ярем 3 і місць їхнього з’єднання зі стержнями 1 використовують ярмові балки 2, які в місцях, що виходять за крайні стержні (рис. 1.7), стягають шпильками.

    Щоб уникнути виникнення різниці потенціалів між металевими частинами під час роботи трансформатора, що може викликати пробій ізоляційних проміжків, що розділяють ці частини, магнітопровід і деталі його кріплення обов'язково заземлюють. Заземлення здійснюють мідними стрічками, що вставляють між сталевими пластинами магнітопроводу одними кінцями й прикріплюють до ярмових балок іншими кінцями.

    Магнітопроводи трансформаторів малої потужності (звичайно потужністю не більше 1 кВ*А) найчастіше виготовляють із вузької стрічки електротехнічної холоднокатаної сталі шляхом навивки. Такі магнітопроводи роблять розрізними (рис. 1.8), а після насадки обмоток збирають встик і стягають спеціальними хомутами.





    Рис. 1.8 – Стрічкові розрізні магнітопроводи

    Рис. 1.9 – Концентрична (а) та дискова (б) обмотки трансформаторів



      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.