Erőátviteli transzformátor kialakítása
A transzformátor olyan elektromos gép, amely az egyik feszültségű váltakozó áramot egy másik feszültségű váltakozó árammá alakítja.
A teljesítménytranszformátorok fő szerkezeti elemei: test, mag, tekercsek, hűtőberendezés, perselyek és védőberendezések (tágító, kipufogócső és gázrelé).
A transzformátor tekercsei úgy vannak elrendezve, hogy a primer tekercs által létrehozott mágneses fluxus áthatoljon a szekunder tekercsek többségén. Ezt a követelményt az acélmag felépítése biztosítja, amely zárt mágneses kör. A tekercsek és a mágneses rendszer kölcsönös elrendezésétől függően a transzformátoroknak két fő típusa van: rúd és armatúra.
A rúdtranszformátorban a tekercsek a magrudakon helyezkednek el, amelyeket a mágneses kört lezáró jármák kötnek össze. A rúdtípust tápegységekhez és számos speciális transzformátorhoz használják. A páncélozott transzformátor elágazó mágneses áramkört használ, amely lefedi a tekercset, mintha "páncélozná".A páncélszerű magszerkezetet különösen kis egyfázisú transzformátorokhoz használják.
Háromfázisú rúdtranszformátor:
A transzformátor mágneses áramköre, az úgynevezett mag, ötvözött acéllemezekből van összeállítva. Annak érdekében, hogy ne zárják be a lapokat, előzetesen bevonják őket egy vékony lakkréteggel vagy ragasztják papírral.
A mag tekercseket hordozó rudakból és a mágneses áramkört lezáró járomból áll. A mag keresztmetszete a lehető legközelebb legyen a tekercsek alakjához.
A téglalap alakú tekercseknél a mag keresztmetszete téglalap alakú. Kerek - a magnak többszintű része van. Ha a mag keresztmetszete nagy, akkor hosszirányú légcsatornákat készítenek a hő eltávolítására, a magot külön csomagokra osztva.
A lapokat csapokkal vagy szegecsekkel húzzák össze. Az egyes lapokat nem szabad egymáshoz kötni, mert az érintkezési síkban örvényáramok léphetnek fel. Annak megakadályozására, hogy a lemezek a csapokon és szegecseken keresztül bezáródjanak, szigetelő csöveket helyeznek rájuk. Az anyák és a szegecsfejek elektromos karton alátétekkel vannak elválasztva a magpréslapoktól.
A transzformátorokban kétféle tekercset használnak: tárcsás és hengeres.
A tárcsa alakú tekercselésnél a primer és a szekunder tekercs lapos tárcsa alakú tekercsek sorozatára van felosztva, amelyek sorosan váltakoznak a transzformátor magján.
A hengeres tekercsben az elsődleges és a szekunder tekercs egymáshoz képest koncentrikusan van elrendezve. A kisfeszültségű tekercset általában közelebb helyezik a maghoz, mivel könnyebben szigetelhető az acéltól.
A tekercseléskor különbséget kell tenni az egyes vezetékek szigetelése, a rétegek és tekercsek közötti szigetelés, a primer és szekunder (szekunder) tekercsek közötti szigetelés, valamint a tekercsek maghoz viszonyított szigetelése között.
A transzformátor tekercsei szigeteléssel borított rézhuzalból készülnek. A tekercselő huzalok szigetelésére papírt, néha pamut selyemfonalat, lakk (zománc) fóliát vagy több réteg szigetelőanyagot használnak, például egy réteg lakkot és egy réteg selyemfonal, egy réteg papírt és egy réteg pamutfonal. stb.
A rétegek közötti szigetelésként papírleválasztókat használnak. A tekercseket alátétekkel vagy elektromos karton tömítésekkel szigetelik, amelyeket olajjal átitatott szalaggal, papírral vagy ronggyal körbetekernek.
A transzformátor tekercseinek végeit perselyek segítségével hozzák ki, amelyek elválasztják őket a földelt testtől (tartálytól).
Transzformátor eszköz:
A háromfázisú transzformátor tekercseinek csatlakoztatásának két alapvető módja van: delta csatlakozás és csillag csatlakozás. Ha a tekercsek delta-csatlakozásúak, a fázisfeszültség megegyezik a hálózati feszültséggel, és a fázisáram 1,73-szor kisebb, mint a vonali áram. Ha a tekercsek csillaggal vannak összekötve, a fázisfeszültség 1,73-szor kisebb, mint a hálózati feszültség, és a fázisáram egyenlő a vonallal.
A háromfázisú transzformátor tekercseinek csatlakoztatásának módja nagy jelentőséggel bír, mivel a szekunder feszültség primerhez viszonyított fázisszöge attól függ. A primer és szekunder tekercs feszültsége közötti fáziseltolódás a tekercsek tekercselési irányától is függ. További részletekért lásd itt: Sémák és csoportok a teljesítménytranszformátorok tekercseinek csatlakoztatására
Ahol a transzformátorokat tervezték közös párhuzamos munkára, szükséges, hogy ezen transzformátorok fázisainak pillanatnyi potenciálja azonos legyen. A nagy- és kisfeszültségű tekercsek vonali feszültségei között azonos fáziseltolással rendelkező transzformátorok ugyanahhoz a tekercscsatlakozási csoporthoz vannak hozzárendelve, amelyek az óramegjelölésnek megfelelően számot kapnak.
A tekercs leválasztására a magról és a nagyfeszültségű tekercsnek a kisfeszültségű tekercstől való leválasztására sültpapírból préselt kemény hengereket vagy elektromos kartonból készült hengereket, úgynevezett puha hengereket használnak.
A transzformátorépítésben széles körben alkalmaznak egy speciális ásványi (ásványolaj) olajat, amelyet ún transzformátor… A tartályok transzformátorolajjal vannak feltöltve, és egy tekercses mag van belemerítve. Ezt a kialakítást nagy teljesítményű transzformátorokhoz, nagy teljesítményű egyenirányító transzformátorokhoz, nagy teljesítményű impulzus transzformátorokhoz alkalmazzák.
A transzformátorolaj, amelyből eltávolították a nedvességet és a szennyeződéseket, vagyis megszárították és megtisztították, jó szigetelő a tekercsek és a fémház között. Ezenkívül a transzformátorolaj, amelynek hővezető képessége nagyobb, mint a levegő, jól vezeti a hőt a transzformátor aktív részeitől a tartály külső felületei felé.
A transzformátor teljesítményének növekedésével a veszteségek gyorsabban nőnek, mint a geometriai méretei, ami a hűtőfelület növelésének szükségességéhez vezet. Lásd a részleteket itt: Hűtőrendszerek teljesítménytranszformátorokhoz
A gyakorlatban olyan eszközöket használnak, amelyek váltakozó feszültséget alakítanak át, amelyekben az elsődleges és a szekunder tekercs elektromosan össze van kötve. Ezeket az eszközöket autotranszformátoroknak nevezzük.
Az autotranszformátor abban különbözik a hagyományos transzformátortól, hogy primer és szekunder tekercsei nemcsak induktív módon (mint a hagyományos transzformátoroknál), hanem elektromosan is vannak csatlakoztatva.
Lásd még: Erőátviteli transzformátorok teljesítményjellemzői