2. Будова трансформатора.

Рассмотрим устройство трансформатора:

Рис.1

Основні частини трансформатора - його сердечник і обмотки.

На замкнутому сердечнику (магнитопроводі) розташовані дві (або більше) котушки (обмотки). До однієї з обмоток підводить електрична енергія від джерела змінного струму. Ця обмотка називається первинною. Від іншої, вторинної обмотки із числом витків W2, енергія підводиться до приймача. Всі величини, що відносяться до цих обмоток (струми, напруги, потужності і т.п.) називаються відповідно первинними або вторинними. Магнитопровід слугує для посилення магнітного зв'язку між обмотками.

Сердечник для зменшення втрат від вихрових струмів збирається з листів спеціальної електротехнічної сталі з відносним змістом кремнію до 4-5%. Товщина стали береться 0,5 або 0,35 мм (ще більш тонкі листи застосовуються при підвищеній частоті струму). Листи перед зборкою сердечника покриваються з обох сторін лаком, що дає більш міцну і тонку ізоляцію між листами ніж папір, яким іноді оклеюються листи до нарізки їх на смуги.

Сердечник складається зі стержнів, на яких містяться обмотки, і ярм, які замикають стержні і не мають обмоток. Зборка листів (смуг) сердечника виконується, як правило, "внахлест". Таким чином вдається звести до мінімуму магнітні опори стиків між стержнями і ярмами.

На рис. 2-2 показано окремі шари листів, з яких складається сердечник однофазного трансформатора.

/

Рис. 2-2. Листи сердечника однофазного трансформатора при зборці їх «внахлест».

  Листи сердечника стягуються за допомогою накладок і шпильок, ізольованих від листів (рис. 2-3). Листи верхнього ярма остаточно закладаються і потім стягуються, після того як поміщені обмотки на стержнях сердечника (рис. 2-4).

Рис. 2-3 Ізоляція шпильки, що стягує листи сердечника.

Рис. 2-4. Зборка сердечника трифазного трансформатора.

 Різні форми перетину стержня представлені на рис. 2-6. Перетин по рис. 2-5,а застосовується лише для невеликих трансформаторів; перетини по рис 2-5,б і в застосовуються для трансформаторів середньої та великої потужності. При великій кількості щаблів перетину його периметр наближається до окружності, і, отже, при тому ж перетині стрижня зменшується середня довжина витка обмоток, що призводить до зменшення кількості обмотувальної міді, яка витрачається.

Рис. 2-5. Форма перетину стержнів.

По виконанню сердечника прийнято розрізняти два типи трансформаторів: стержньовий і броньовий. Стержньовий тип трансформатора (рис. 2-4) найбільш застосовується на практиці.

 Обмотки трансформаторів виконуються у вигляді циліндричних котушок із провідників круглого або прямокутного перетину, ізольованих бавовняною пряжею або спеціальним (кабельним) папером.

Залежно від номінальної напруги варто розрізняти обмотку нижчої напруги і обмотку вищої напруги. Обмотка нижчої напруги (НН) знаходиться ближче до стрижня, а обмотка вищої напруги (ВН) — зовні; вона охоплює обмотку нижчої напруги (рис. 2-6). При такому розташуванні обмоток зменшується витрата ізоляційних матеріалів, так як обмотка вищої напруги відносно стержня, буде мати власну ізоляцію і ізоляцію обмотки нижчої напруги. Обмотки, показані на рис. 2-6, називаються концентричними.

Рис. 2-6. Однофазний стержневий трансформатор з концентричними обмотками.

 Трансформатори виконуються з повітряним і масляним охолодженням. Перші називаються сухими, другі - масляними. У масляних трансформаторах сердечник разом з обмотками знаходяться в баці з маслом. Масляні трансформатори більш надійні в роботі. Масло охороняє ізоляцію обмоток від шкідливого впливу повітря, поліпшує умови охолодження обмоток і сердечника, так як має більшу теплопровідність, ніж повітря; крім того, внаслідок великої діелектричної міцності дозволяє скоротити ізоляційні відстані, тобто відстані від міді обмоток до сталі сердечника.