Galios transformatoriaus dizainas

Transformatorius yra elektros mašina, kuri vienos įtampos kintamąją srovę paverčia kitos įtampos kintamąja srove.

Pagrindiniai galios transformatorių konstrukciniai elementai: korpusas, šerdis, apvijos, aušinimo įtaisas, įvorės ir apsauginiai įtaisai (plėtimas, išmetimo vamzdis ir dujų relė).

Transformatoriaus apvijos išdėstytos taip, kad pirminės apvijos sukurtas magnetinis srautas prasiskverbtų į daugumą antrinių apvijų. Šį reikalavimą užtikrina plieninės šerdies konstrukcija, kuri yra uždara magnetinė grandinė. Priklausomai nuo abipusio apvijų išdėstymo ir magnetinės sistemos, išskiriami du pagrindiniai transformatorių tipai: strypas ir armatūra.

Strypų transformatoriuje apvijos yra ant šerdies strypų, kurie yra sujungti jungomis, uždarančiais magnetinę grandinę. Strypo tipas naudojamas maitinimo šaltiniams ir daugeliui specialių transformatorių. Šarvuotasis transformatorius naudoja šakotą magnetinę grandinę, kuri dengia apviją, tarsi ją „apginkluoja“.Šarvus primenanti šerdies struktūra ypač naudojama mažiems vienfaziams transformatoriams.

Trifazis strypo transformatorius:

Transformatoriaus magnetinė grandinė, vadinama šerdimi, yra surenkama iš legiruotojo plieno lakštų. Kad lakštai neužsidarytų, jie iš anksto padengiami plonu lako sluoksniu arba klijuojami popieriumi.

Šerdį sudaro strypai, kuriuose yra ritės, ir jungas, uždarantis magnetinę grandinę. Šerdies skerspjūvis turi būti kuo artimesnis ritinių formai.

Stačiakampėse apvijose šerdies skerspjūvis yra stačiakampis. Su apvaliu - šerdyje yra kelių lygių sekcija. Jei šerdis turi didelį skerspjūvį, tada šilumai pašalinti daromi išilginiai oro kanalai, padalijant šerdį į atskiras pakuotes.

Lakštai sutraukiami kartu su kaiščiais arba kniedėmis. Atskiri lakštai neturi būti sujungti vienas su kitu, nes kontaktinėje plokštumoje gali susidaryti sūkurinės srovės. Kad lakštai neužsidarytų per kaiščius ir kniedes, ant jų uždedami izoliaciniai vamzdeliai. Veržlės ir kniedžių galvutės yra atskirtos nuo šerdies presavimo plokščių su elektrinėmis kartoninėmis poveržlėmis.

Transformatoriuose naudojamos dviejų tipų apvijos: diskinės ir cilindrinės.

Naudojant disko formos apvijų konstrukciją, pirminė ir antrinė apvijos yra padalintos į plokščias disko formos apvijas, kurios transformatoriaus šerdyje nuosekliai keičiasi.

Cilindrinėje apvijoje pirminė ir antrinė apvijos yra išdėstytos koncentriškai viena kitai. Žemos įtampos apvija paprastai dedama arčiau šerdies, nes ją lengviau izoliuoti nuo plieno.

Darant apvijas reikia skirti atskirų laidų izoliaciją, izoliaciją tarp sluoksnių ir apvijų, izoliaciją tarp pirminės ir antrinės (antrinės) apvijų ir apvijų izoliaciją šerdies atžvilgiu.

Transformatoriaus apvijos pagamintos iš varinės vielos, padengtos izoliacija. Apvijų laidams izoliuoti naudojamas popierius, kartais medvilniniai šilko verpalai, lako (emalio) folija arba keli izoliacijos sluoksniai, pavyzdžiui, lako sluoksnis ir šilko verpalų sluoksnis, popieriaus sluoksnis ir medvilnės verpalų sluoksnis. ir kt.

Popieriaus separatoriai naudojami kaip izoliacija tarp sluoksnių. Apvijos izoliuojamos poveržlėmis arba elektrinėmis kartoninėmis tarpinėmis, apvyniotomis alyva suvilgyta juosta, popieriumi ar audiniu.

Transformatoriaus apvijų galai išvedami įvorėmis, kurios jas izoliuoja nuo įžeminto korpuso (bako).

Transformatoriaus įrenginys:

Yra du pagrindiniai trifazio transformatoriaus apvijų prijungimo būdai: trifazio jungtis ir žvaigždės jungtis. Kai apvijos yra sujungtos trikampiu, fazinė įtampa yra lygi linijos įtampai, o fazinė srovė yra 1,73 karto mažesnė už linijos srovę. Kai apvijos yra sujungtos žvaigždute, fazinė įtampa yra 1,73 karto mažesnė už linijos įtampą, o fazinė srovė lygi linijai.

Trifazio transformatoriaus apvijų prijungimo būdas yra labai svarbus, nes nuo jo priklauso antrinės įtampos fazinis kampas pirminės įtampos atžvilgiu. Fazių poslinkis tarp pirminės ir antrinės apvijos įtampos taip pat priklauso nuo ritių apvijos krypties. Daugiau informacijos rasite čia: Galios transformatorių apvijų sujungimo schemos ir grupės

Kur suprojektuoti transformatoriai bendram lygiagrečiam darbui, būtina, kad šių transformatorių fazių momentiniai potencialai būtų vienodi. Transformatoriai, kurių fazės poslinkis tarp aukštos ir žemos įtampos apvijų linijos įtampos yra vienodas, priskiriami tai pačiai apvijų jungčių grupei, kuriai priskiriamas numeris pagal valandos žymėjimą.

Apvijai izoliuoti nuo šerdies ir aukštos įtampos apvijai izoliuoti nuo žemos įtampos apvijos naudojami kieti cilindrai, presuoti iš kepto popieriaus arba cilindrai iš elektrinio kartono, vadinamieji minkštieji cilindrai.

Transformatorių konstrukcijoje plačiai naudojama speciali mineralinė (naftos) alyva, kuri vadinama transformatorius… Cisternos pripildytos transformatorinės alyvos ir į ją panardinta šerdis su apvijomis. Ši konstrukcija pritaikyta didelės galios galios transformatoriams, didelės galios lygintuvams, didelės galios impulsiniams transformatoriams.

Transformatorių alyva, iš kurios pašalinta drėgmė ir nešvarumai, tai yra išdžiovinta ir išvalyta, yra geras izoliatorius tarp apvijų ir metalinio korpuso. Be to, transformatoriaus alyva, kurios šilumos laidumas yra didesnis nei oro, gerai praleidžia šilumą iš aktyvių transformatoriaus dalių į išorinius rezervuaro paviršius.

Didėjant transformatoriaus galiai, nuostoliai auga greičiau nei jo geometriniai matmenys, todėl reikia padidinti jo aušinimo paviršių. Išsamią informaciją žiūrėkite čia: Galios transformatorių aušinimo sistemos

Praktikoje naudojami kintamąją įtampą konvertuojantys įtaisai, kuriuose elektra sujungta pirminė ir antrinė apvijos. Šie įrenginiai vadinami autotransformatoriais.

Autotransformatorius nuo įprasto skiriasi tuo, kad jo pirminė ir antrinė apvijos yra sujungtos ne tik indukciniu būdu (kaip įprasto transformatoriaus), bet ir elektra.

Taip pat žiūrėkite: Galios transformatorių eksploatacinės charakteristikos