На рисунке: 1 – стержень; 2 – обмотка; 3 – изоляционный цилиндр;

4 – радиальный вентиляционный канал

Рис. 2.5. Обмотки трансформаторов:

А) цилиндрическая однослойная; б) цилиндрическая многослойная; в) катушечная многослойная; г)винтовая.

радиальный вентиляционный канал

3. Катушечные многослойные (рис. 2.5, б). Состоят из ряда последовательно-соединённых катушек, намотанных из круглого провода. Используются в качестве обмотки ВН при напряжении до 35 кВ, при мощности на 1 стержень до 350 кВА.

4. Винтовые (рис. 2.5, г). Выполняются из нескольких прямоугольных проводников, которые укладываются по винтовой линии. Для равномерного распределения тока между параллельными проводниками применяется транспозиция проводников, т.е. перекладка проводников относительно стержня. Используются в качестве обмотки НН при токах свыше 300 А, при напряжении от 230 В до 15 кВ, мощность на 1 стержень – от 45 до до 350 кВА. Обладают достаточной механической прочностью.

5. Непрерывные катушечные. Широко используются в качестве обмоток ВН и НН ввиду большой механической прочности и надёжности. Выполняется из нескольких десятков дисковых катушек, намотанных по спираль и соединённых без пайки.

4. Режим холостого хода 1–фазного трансформатора

Изучение работы трансформатора под нагрузкой основывается на изучении двух предельных режимов: холостого хода (х.х.) и короткого замыкания (к.з.).

Под режимом холостого хода понимают такой режим работы трансформатора, когда его первичная обмотка подключена на сеть переменного напряжения, а вторичная обмотка разомкнута.

Если подвести к первичной обмотке напряжение , то по обмотке потечёт ток i₀, который создаёт МДС . Эта МДС создаёт магнитный поток. Часть потока замыкается по сердечнику, образуя основной потокФ. Другая часть потока замыкается в основном по воздуху и сцепляется с витками первичной обмотки – Ф_1 – поток рассеяния. Основной поток наводит в первичной и вторичной обмотке ЭДС

; (2.8)

, (2.9)

а в первичной обмотке – ЭДС рассеяния:

. (2.10)

По закону равновесия напряжений, запишем уравнение напряжений для первичной и вторичной обмотки:

. (2.11)

Рассмотрим холостой ход идеального трансформатора, т.е. трансформатора без рассеяния и потерь мощности: , тогда получим:

. (2.12)

Таким образом, подводимое напряжение и наводимая в первичной обмотке ЭДС в любой момент времени находятся во взаимном равновесии:

. (2.13)

С другой стороны,

. (2.14)

Тогда

, (2.15)

Отсюда

, (2.16)

. (2.17)

Таким образом, магнитный поток является синусоидальной функцией времени и опережает ЭДС на угол (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Кривые первичного