Глава XIII

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

§ 1. Устройство трансформатора

Трансформатор состоит из стального магнитопровода (сердечника), обмоток, бака, фарфоровых выводов, переключателя напряжения, вспомогательной аппаратуры и арматуры. Общий вид трансформатора, у которого для наглядности вырезана часть бака, приведен на рисунке 103.

§ 2. Устройство магнитопровода

Стальной магнитопровод, или, как иногда его называют, сердечник, является магнитной цепью трансформатора, по которой замыкается переменный магнитный поток трансформатора, пронизываюпгай его обмотки.

Различают два основных типа магнитопроводов: а) стержневые, у которых обмотки охватывают сердечник (рис. 104, а), б) броневые, у которых обмотки частично охватываются сердечником (рис. 104, б)

Сердечник трансформатора набирают из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, изолированных между собой лаком или бумагой для уменьшения потерь от вихревых токов. Толщина слоя изоляции 0,04—0,06 мм.

От обычной стали электротехническая сталь отличается высоким содержанием кремния (до 5%). Кремний повышает электрическое сопротивление стали, что приводит к уменьшению величины вихревых токов и потерь электрической энергии.

146

Рис 103 Трехфазный силовой трансформатор ТМ-320/6 мощностью 320 ква на напряжение 6000 ± 5%/400 в

1 — магнитопровод, 2 — обмотка низшего напряжения, з — обмотка высшего напряжения, 4 — пробка для спуска масла, 5 — бак в — переключатель числа витков обмотки ВН, 7 — привод переключателя, 8 — термометр, 9 — вводы высокого напряжения, 10 — вводы низкого напряжения, 11 — пробка для заливки масла, 12 — расширитель, 13 — масломерное стекло

■»

следующим образом: Э — электротехническая, первая

цифра марки стали обозначает степень легирования ее кремнием; вторая цифра — гарантированные электрические и магнитные свойства стали (1 — с нормальными удельными потерями, 2 — с пониженными, 3 — с низ

147

Рис. 104. Конструкция магнитопровода однофазных трансформаторов:

а — стержневой; б — броневой.

ную проницаемость и меньшую хрупкость. В магнито- проводах из холоднокатаной стали допускают магнитную индукцию до 1,7 тл против 1,4 тл в горячекатаной стали.

Для силовых трансформаторов листы сердечника собирают, как правило, впереплет, или «внахлестку» (рис. 105, а, б, в). При этом способе места стыков листов одного ряда перекрываются листами других рядов, что дает возможность свести до малого значения магнитное сопротивление стыков и уменьшить намагничивающий ток трансформатора. При сборке впереплет весь сердеч

148

ник набирается сразу, а для насадки обмоток на стержни

необходимо разобрать, часть сердечника, кото- рую называют ярмом.

Нижнюю часть сердеч- ника называют ниж- ним я рм ом. Среднюю часть сердечника, на ко- торую надевают обмот- ки, называют стерж- нем.

В некоторых случаях применяют смешанную шихтованно - стыковую

конструкцию сердечни-

ка, при которой нижнее

ярмо собирают («ших- туют») со стержнями впе- реплет, а верхнее присое-

диняют к стержням в

стык (рис. 105, г)

При стыковой кон- струкции магнитопрово-

Рис. 105. Схема сборки и устройства магнитопроводов:

а, б, в — схема шихтовки трехфазных трехстержневых, магнитопроводов (а— 1, 3, 5-й и т. д. слои, б — 2, 4, 6-й и т. д. слои, в — перекрытие стыков); г — схема устройства шихтованно-стыкового магни- топровода; д — путь замыкания вихревых токов в стыковом магнитопроводе без изолирующей прокладки, 1 — верхнее ярмо, 2 — изолирующая прокладка в местах стыков; 3 — стержни; 4 — стяжные болты, 5 — нижнее ярмо.

да упрощается насадка

обмоток на стержни, но недостатком ее является необхо

димость ставить прокладку из изолирующего материала

Рис. 106. Поперечное сечение стержня:

а — трансформатор малой мощ- ности; б — трансформатор боль- шой мощности; D — диаметр стержня.

между верхним ярмом и стерж- нями. Если такой прокладки не поставить, то вследствие неточ- ного совпадения листов ярма и стержня в сердечнике будут возникать большие вихревые токи, которые приведут к недо- пустимому нагреву стали транс- форматора и увеличению потерь (рис. 105, д).

Нагрев может быть настоль- ко сильным, что стальные листы сплавятся, произойдет «пожар» в стали, и трансформатор выйдет из строя. Изолирующая про-

кладка увеличивает магнитное сопротивление магнитопро

вода, что ведет к увеличению намагничивающего тока.

149

/

Рис. 108. Прессовка стальных листов стержней деревянными планками:

1 — изоляционный цилиндр; 2 — дере*, вянные планки; з — деревянные стержни.

Рис. 109. Прессовка сталь- ных листов стержней стяж- ными шпильками:

1 — стальная прессующая шпилька, 2 — гайка; з — сталь- ная шайба; 4 — шайба из элек- трокартона; 5 — бумажно-баке- литовая трубка; 6 — активная сталь стержня

(рис. 108), Эти планки расклинивают стержни относительно обмоток и спрессовывают их.

Стержни магнитопроводов более мощных трансформаторов прессуют стальными шпильками (рис. 109), которые

150

Рис. 110. За- земление ма- гнитопровода трансформато- ров малой и средней мощ- ности:

1 — активная сталь магнитопровода; 2 — заземляющая лента; з — полка ярмовой балки; 4 — изоляционная прокладка.

151