Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования системы переменного тока одних параметров в систему переменного тока с другими параметрами. В предыдущей статье мы говорили о принципиальной схеме трансформатора, в этой речь пойдет о конструкциях трансформаторов.
Конструкция трансформатора
Основными частями трансформатора являются его магнитопровод и обмотки. Магнитопровод выполняется из тонких листов электротехнической стали. Перед сборкой листы изолируются друг от друга лаком или окалиной. Это дает возможность в значительной мере ослабить в нем вихревые токи и уменьшить потери на перемагничивание.
Конструкции трансформаторов:
- броневые;
- стержневые (получили наибольшее распространение).
Трансформаторы броневого типа имеют разветвленный магнитопровод с одним стержнем и ярмами, частично прикрывающими (бронирующими) обмотки.
В трехфазном трансформаторе стержневого типа применяют трехстержневой магнитопровод, который похож на броневой, но обмотки на нем расположены на всех трех стержнях.
Конструкции магнитопроводов
Рис. 1: а — стержневой; б — броневой
Конструкции магнитопроводов по способу сочленения стержней с ярмами:
- шихтованные;
- стыковые.
В работе удобнее шихтованные магнитопроводы, так как воздушный зазор в местах сочленения у них меньше и они прочнее.
Форма поперечного сечения стержней зависит от мощности трансформатора: в небольших — это прямоугольник, а в средних и крупных — ступенчатое сечение.
Формы поперечного сечения стержней магнитопроводов
Рис. 2
Конструкции обмоток
Обмотки трансформаторов выполняют из медных проводов круглого и прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной пряжей или кабельной бумагой.
Конструкции обмоток
Рис. 3
Конструкции обмоток по взаимному расположению и по способу их размещения на стержнях:
- концентрические (рис. 3, слева);
- дисковые (рис. 3, справа).
В масляных трансформаторах магнитопровод с обмотками помещается в бак, заполненный маслом, которое отбирает от них тепло, передавая его стенкам бака. Кроме того, электрическая прочность масла выше, чем у воздуха, что обеспечивает более надежную работу высоковольтных трансформаторов.
Для увеличения охлаждающей поверхности применяются трубчатые баки. При нагревании масло расширяется. Излишек его попадает из общего бака в бак-расширитель, установленный на крышке трансформатора.
Для предотвращения аварии у трансформаторов напряжением 1000 кВ и выше на расширителе устраивают выхлопную трубу, закрытую мембраной — стеклянной пластиной. При образовании в баке большого количества газов мембрана выдавливается, и газы выходят наружу.