3. Особенности трансформаторов малой мощности (тмм) с воздушным охлаждением

Конструкция ТММ должна обеспечивать его надежную работу в течение всего заданного срока службы (10 000 – 20 000 часов и более), поэтому в зависимости от места установки к конструкции могут предъявляться следующие требования: высокая механическая прочность, нагревостойкость, влагостойкость, электрическая прочность, экономичность.

Основными элементами конструкции трансформаторов являются магнитопровод и катушки с обмотками.

В зависимости от технологии изготовления магнитопроводы трансформаторов небольшой мощности делятся на пластинчатые (при толщине листа не менее 0,15 мм) и ленточные. По конструктивному исполнению и пластинчатые, и ленточные магнитопроводы делятся на три основные типа: стержневые, броневые и кольцевые (рис.1).

Стержневые пластинчатые магнитопроводы обычно собираются из прямоугольных пластин одинаковой ширины, одинаковых П-образных пластин (см. рис.1, а) или из П-образных пластин и прямоугольных перекрышек.

Броневые пластинчатые магнитопроводы собираются из: Ш-образных пластин и прямоугольных перекрышек (см. рис.1, б); из одинаковых Ш-образных пластин с разъёмом по середине стержня или из сплошных пластин с просечкой среднего стержня.

Для уменьшения магнитного сопротивления в местах стыка отдельных пластин их собирают впереплет, т.е. в одном слое перекрышка находится вверху, а в соседних – внизу (разъем по ярму, см. рис.1, б).

Кольцевые пластинчатые магнитопроводы (см. рис.1, д) собираются из отдельных штампованных колец.

Стержневые и броневые витые ленточные магнитопроводы собираются встык из отдельных сердечников подковообразной формы с поперечным или продольным разрезом (см. рис.1, в и г )

Для получения возможно меньшего магнитного сопротивления в местах стыка разрезных ленточных сердечников их торцевые поверхности подвергаются шлифовке.

Кольцевые ленточные магнитопроводы (см. рис.1. е) изготавливаются путем навивки ленты требуемой ширины на оправу заданного диаметра; они обладают минимальным магнитным сопротивлением, но сложны для изготовления трансформатора (намотка обмотки).

Для уменьшения магнитного сопротивления разрезных ленточных магнитопроводов обе его части при сборке трансформатора склеиваются при помощи специальной ферромагнитной пасты, содержащей карбонильное железо. Иногда склеивают и собираемые встык пластинчатые магнитопроводы.

Катушки трансформаторов представляют собой совокупность обмоток и системы изоляции. Обмотки изготавливаются из изолированных проводов; кроме того, предусматривается изоляция катушек от магнитопровода, межслоевая изоляция, внешняя (наружная) изоляция катушек.

Изоляция обмотки от стержневых и броневых магнитопроводов осуществляется при помощи каркасов, изготовляемых из негигроскопичного материала, обладающего требуемой электрической и механической прочностью.

Простейший и наиболее распространенный тип каркаса представляет собой гильзу, изготовляемую из электротехнического картона (электрокартон) (рис.2, а). Часто применяются склеенные из электрокартона каркасы (см. рис.2, б).

При массовом производстве трансформаторов используются сборные каркасы, изготовленные из твердых изоляционных материалов (гетинакса или текстолита) или прессованные из пластмассы каркасы.

Кроме магнитопровода и обмоток, в конструкцию трансформатора малой мощности входят детали для сборки отдельных частей сердечника, крепления собранного трансформатора, клеммы для присоединения концов обмоток, защиты от механических повреждений и влагозащиты.

Пластинчатые магнитопроводы трансформаторов после сборки стягиваются шпильками, посредством металлических пластинок или специальных накладок, которые одновременно используются и для крепления трансформатора.

При малых размерах магнитопровода для стяжки железа иногда используют обойму специальной формы, в которую запрессовывают собранный трансформатор. Обойма имеет ушки для крепления к шасси. Применяется также сборка пластинчатых магнитопроводов в пластмассовых обоймах.

На рис.3, 4 и 5 изображены варианты конструктивного исполнения трансформаторов малой мощности.

Броневой тип трансформатора (пластинчатый – рис.3 или ленточный – рис.4) имеет одну катушку. Его достоинства – более высокий коэффициент заполнения окна сердечника обмоточным проводом, частичная защита обмотки ярмом сердечника от механических повреждений.

Стержневой тип трансформатора (рис.5) может быть как однокатушечным, так и двухкатушечным. Преимущество однокатушечного варианта – лучшая технологичность исполнения. В двухкатушечном варианте

Рис. 3. Броневой пластинчатый трансформатор