Основні елементи конструкції трансформатора. Призначення трансформатора з масляним охолодженням.

Види трансформаторів

Залежно від свого застосування і характеристик трансформатори бувають декількох видів. Наприклад, в електричних мережах населених пунктів, промислових підприємств застосовують трансформатори силові, основним завданням яких є зниження напруги в мережі до загальноприйнятого - 220 В.

Якщо трансформатор призначений для регулювання струму, він називається трансформатор струму, а якщо пристрій регулює напруга - то це трансформатор напруги. У звичайних мережах застосовуються однофазні трансформатори, в мережах на три дроти (фаза, нуль, заземлення) потрібен трифазний трансформатор.

Побутовий трансформатор, 220В призначається для захисту побутової техніки від перепадів напруги.

Зварювальний трансформатор призначений для розділення зварювального і силової мережі, для зниження напруги в мережі до потрібної для зварювання величини.

Масляний трансформатор призначається для використання в мережах з напругою вище 6000 Вольт. Конструкція трансформатора включає в себе: магнітопровід, обмотки, бак, а також кришки з уведеннями. Магнітопровід складається з 2 аркушів електротехнічної сталі, які ізольовані один від одного, обмотки, як правило, роблять з алюмінієвого або мідного дроту. Регулювання напруги проводиться за допомогою відгалуження, яке сполучається з перемикачем.

Існує два види перемикання відгалужень: перемикання під навантаженням - РПН (регулювання під навантаженням), а також без навантаження, після того, як трансформатор відключений від зовнішньої мережі (ПБЗ, або перемикання без збудження). Більше поширення отримав другий спосіб регулювання напруги.

Говорячи про види трансформаторів, не можна не розповісти про електронний трансформаторі. Електронний трансформатор являє собою спеціалізований джерело живлення, який служить для перетворення напруги 220В в 12 (24) В, при великої потужності. Електронний трансформатор набагато менше звичайного, при тих же самих параметрах навантаження.

Паспорт трансформатора

На заводській щиток трансформатора винесені такі показники:
1. Марка заводу-виготовлювача;
2. Рік випуску;
3. Заводський номер;
4. Позначення типу;
5. Номер стандарту, якому відповідає виготовлений трансформатор;
6. Номінальна потужність (кВА);
7. Номінальна напруга і напруга відгалужень обмоток (В);
8. Номінальні струми кожної обмотки (А);
9. Число фаз;
10.Частота;
11. Схема і група з'єднання обмоток трансформатора;
12. Напруга к.з. (%);
13. Маса (кг).

Основні елементи конструкції трансформатора. Призначення трансформатора з масляним охолодженням.

Основними частинами конструкції трансформатора є:

-магнітопровід

-обмотки

-каркас для обмоток

-ізоляція

-система охолодження

-інші елементи (для монтажу, захисту трансформатора і т.п.)

Масляний трансформатор призначається для використання в мережах з напругою вище 6000 Вольт. Конструкція трансформатора включає в себе: магнітопровід, обмотки, бак, а також кришки з уведеннями. Магнітопровід складається з 2 аркушів електротехнічної сталі, які ізольовані один від одного, обмотки, як правило, роблять з алюмінієвого або мідного дроту. Регулювання напруги проводиться за допомогою відгалуження, яке сполучається з перемикачем.

 

 

Конструкція осердя трансформатора. Як на рівні матеріалу і конструкції осердя трансформатора досягають зниження втрат в сталі.

Магнітопровід (сердечник) низькочастотних трансформаторів виготовляється, як правило, з металу (спеціальних сортів електротехнічної сталі), тому він є провідником електричного струму. Наявність струмопровідного шляху через сердечник сприяє протіканню так званих вихрових струмів, що виникають в муздрамтеатрі за рахунок е.р.с. самоіндукції, пропорційної швидкості зміни магнітного потоку. Ці вихрові струми, будучи короткозамкненими (або круговими), викликають додаткові втрати, які з ростом частоти зростають і стають навіть більш відчутними, ніж втрати на перемагнічування сердечника, розглянуті вище. З урахуванням цих втрат, струмопровідний шлях, утворений сердечником, за допомогою вихрових струмів впливає на будь-яку обмотку трансформатора нарівні з другої обмоткою. Для зниження розглянутих втрат в конструкції магнітопроводів використовують набір з тонких ізольованих пластин (елементарне збільшення опору на шляху протікання вихрових струмів). На ці пластини наноситься діелектричний захисний шар, який створюється або методами хімічної обробки, або нанесенням спеціальних лаків або емалей. Найбільш раціональним вирішенням даної проблеми є виготовлення сердечника з найдрібніших частинок заліза з попередньо обробленої поверхнею, а потім спресованих разом з використанням спеціальних в'яжучих речовин, або кераміки, для утворення монолітного муздрамтеатру. Також широко застосуються ферритові магнітопроводи. Ферити є оксидними магнітними матеріалами, представляють хімічні сполуки оксиду заліза з оксидами інших металів, найбільш поширені нікель-цинкові і марганець-цинкові ферити, виготовляють методом гарячого пресування

Призначення масла в трансформаторі.

У більшості трансформаторів, застосовуваних для енергопостачання, використовується трансформаторне масло, що отримується з нафти. І лише частина розподільних трансформаторів заповнюється негорючою синтетичною рідиною і частина виконується в сухому вигляді, тобто без заповнення рідким діелектриком. Як правило, всі трансформатори номінальної напруги вище 35 кВ заповнюються трансформаторним маслом. Масло в трансформаторі виконує дві функції: електричної ізоляції та передачі тепла від активної частини трансформатора до пристроїв охолодження.В якості діелектрика трансформаторне масло використовується в трьох основних типах ізоляційних конструкцій:

- Чисто масляні проміжки, наприклад, між контактами перемикаючих пристроїв.

- Масляні проміжки в комбінації з просоченої маслом твердою ізоляцією.

Наприклад, ізоляція між обмотками, що мають тверду віткових ізоляцію і масляний проміжок, підрозділами бар'єрами з просоченого маслом електротехнічну картону.

- Просочена маслом тверда ізоляція, наприклад між витками обмотки і у високовольтних конденсаторних вводах з паперово-масляною ізоляцією.

Втрати енергії в трансформаторі викликають нафен обмоток, магнітної системи, а також деталей конструкції. Нагрівання обмежений передачею тепла в навколишній простір.Завдяки відносно малої в'язкості і високої теплоємності трансформаторне масло є хорошим переносником тепла від найбільш нагрітих частин трансформатора до його охолоджуючим пристроям.

Схеми з'єднання обмоток трансформатора.

Існують три основних способи з'єднання фазових обмоток кожного боку трифазного трансформатора:

Y-з'єднання ("зірка"), де кожна обмотка з'єднана одним з кінців з загальною точкою, званої нейтральної. Розрізняють "зірку" з висновком від загальної точки (позначення Y0 або Yn) і без нього (Y)

Δ-з'єднання ("трикутник"), де три фазних обмотки з'єднані послідовно

Z-з'єднання ("зигзаг"). При даному способі з'єднання кожна фазна обмотка складається з двох однакових частин, розміщених на різних стрижнях магнітопроводу і з'єднаних послідовно, зустрічно. Отримані три фазні обмотки з'єднуються в загальній точці, аналогічно "зірку". Звичайно застосовується "зигзаг" з відведенням від загальної точки (Z0)

Принцип дії трансформатора

Робота трансформатора заснована на двох базових принципах:

-Змінюється в часі електричний струм створює змінюється в часі магнітне поле (електромагнетизм)

-Зміна магнітного потоку, що проходить через обмотку, створює ЕРС в цій обмотці (електромагнітна індукція)

На одну з обмоток, звану первинної обмоткою, подається напруга від зовнішнього джерела. Протікає по первинній обмотці змінний струм створює змінний магнітний потік в магнітопроводі. У результаті електромагнітної індукції, змінний магнітний потік в магнітопроводі створює у всіх обмотках, у тому числі й у первинній, ЕРС індукції, пропорційну першої похідної магнітного потоку, при синусоїдальному струмі зрушеної на 90 ° у зворотний бік по відношенню до магнітного потоку.

Змінне напруги U1 яке подається на первинну обмотку викликає в ній змінний струм I0 який створює магніторушійних силу F0 і магній потік Ф0 в муздрамтеатрі. У вторинній обмотці змінний магнітної потік індукує електрорушійну Силу Е2, яка сприймається як вихідна напруги U2

Що таке синусоїдальне пульсуюче і обертове магнітні поля, в чому їх відмінність? Як представити магнітне поле з синусоїдальним розподілом індукції в повітряному проміжку машини силовими лініями для двух- і чотирьохполюсної машини?

Круговим обертовим магнітним полем називається поле, вектор магнітної індукції якого, що не змінюючись за модулем, обертається в просторі з постійною кутовою частотою.

 

Для створення кругового обертового поля необхідно виконання двох умов:

 

Осі котушок повинні бути зрушені в просторі один відносно одного на певний кут (для двофазної системи - на 900, для трифазної - на 1200).

Токи, що живлять котушки, повинні бути зміщені по фазі відповідно просторовому зміщення котушок.

При живленні синусоїдальним струмом однієї обмотки виникає магнітне поле, пульсуюче в часі з частотою. При синусоїдальному розподілі сили, що намагнічує

в кожній точці повітряного зазору, розташованої на відстані від осі обмотки, буде діяти сила, що намагнічує

Асинхронні машини

Види трансформаторів

Залежно від свого застосування і характеристик трансформатори бувають декількох видів. Наприклад, в електричних мережах населених пунктів, промислових підприємств застосовують трансформатори силові, основним завданням яких є зниження напруги в мережі до загальноприйнятого - 220 В.

Якщо трансформатор призначений для регулювання струму, він називається трансформатор струму, а якщо пристрій регулює напруга - то це трансформатор напруги. У звичайних мережах застосовуються однофазні трансформатори, в мережах на три дроти (фаза, нуль, заземлення) потрібен трифазний трансформатор.

Побутовий трансформатор, 220В призначається для захисту побутової техніки від перепадів напруги.

Зварювальний трансформатор призначений для розділення зварювального і силової мережі, для зниження напруги в мережі до потрібної для зварювання величини.

Масляний трансформатор призначається для використання в мережах з напругою вище 6000 Вольт. Конструкція трансформатора включає в себе: магнітопровід, обмотки, бак, а також кришки з уведеннями. Магнітопровід складається з 2 аркушів електротехнічної сталі, які ізольовані один від одного, обмотки, як правило, роблять з алюмінієвого або мідного дроту. Регулювання напруги проводиться за допомогою відгалуження, яке сполучається з перемикачем.

Існує два види перемикання відгалужень: перемикання під навантаженням - РПН (регулювання під навантаженням), а також без навантаження, після того, як трансформатор відключений від зовнішньої мережі (ПБЗ, або перемикання без збудження). Більше поширення отримав другий спосіб регулювання напруги.

Говорячи про види трансформаторів, не можна не розповісти про електронний трансформаторі. Електронний трансформатор являє собою спеціалізований джерело живлення, який служить для перетворення напруги 220В в 12 (24) В, при великої потужності. Електронний трансформатор набагато менше звичайного, при тих же самих параметрах навантаження.

Паспорт трансформатора

На заводській щиток трансформатора винесені такі показники:
1. Марка заводу-виготовлювача;
2. Рік випуску;
3. Заводський номер;
4. Позначення типу;
5. Номер стандарту, якому відповідає виготовлений трансформатор;
6. Номінальна потужність (кВА);
7. Номінальна напруга і напруга відгалужень обмоток (В);
8. Номінальні струми кожної обмотки (А);
9. Число фаз;
10.Частота;
11. Схема і група з'єднання обмоток трансформатора;
12. Напруга к.з. (%);
13. Маса (кг).

Основні елементи конструкції трансформатора. Призначення трансформатора з масляним охолодженням.

Основними частинами конструкції трансформатора є:

-магнітопровід

-обмотки

-каркас для обмоток

-ізоляція

-система охолодження

-інші елементи (для монтажу, захисту трансформатора і т.п.)

Масляний трансформатор призначається для використання в мережах з напругою вище 6000 Вольт. Конструкція трансформатора включає в себе: магнітопровід, обмотки, бак, а також кришки з уведеннями. Магнітопровід складається з 2 аркушів електротехнічної сталі, які ізольовані один від одного, обмотки, як правило, роблять з алюмінієвого або мідного дроту. Регулювання напруги проводиться за допомогою відгалуження, яке сполучається з перемикачем.