Конструкція трансформаторів

Трансформатори використовуються в радіоелектронній апаратурі, що працює в найрізноманітніших умовах: в стаціонарних і наземних рухомих обєктах, на борту кораблів, літаків і ракет, на космічних обєктах.

Пристрій трансформатора.

В процесі експлуатації трансформатори піддаються різним механічним впливам (прискорень, вібрації, ударів) - вони використовуються в дуже важких кліматичних умовах: при зміні температури навколишнього середовища в широких межах (від -65 до + 250 ° С), при високій відносній вологості повітря (до 98% при температурі до 40 ° С) і при зниженому атмосферному тиску (до 5 мм рт. ст.).

Конструкція трансформаторів повинна забезпечувати їх надійну роботу протягом всього заданого терміну служби.

Тому до конструкції висувають такі основні вимоги: механічна міцність, нагревостойкость, вологостійкість і електрична міцність.

Схема включення трансформатора.

Крім того, в залежності від призначення апаратури, в якій застосовуються трансформатори, останні повинні мати або найменшу масу, або найменший обсяг, або найменшу вартість. Ці техніко-економічні вимоги істотно впливають на конструкцію трансформаторів.

І, нарешті, ще одна важлива вимога - технологічність конструкції трансформаторів, т. Е. Можливість виготовлення їх із застосуванням найбільш економічних технологічних процесів.

Головні частини конструкції, що визначають електромагнітну основу трансформатора, - сердечник (Магнітопровід) і обмотки з ізоляцією.

Лінії по переробці призначені для створення замкнутого шляху для магнітного потоку з якомога меншою магнітним опором. Тому вони виготовляються з матеріалів, що володіють високою магнітною проникністю в сильних змінних магнітних полях і мають малі втрати на перемагнічування і вихрові струми.

Для магнітопроводів трансформаторів промислової і підвищеної робочої частоти використовуються магнитомягкие матеріали: електротехнічні трансформаторні стали, стали з підвищеною магнітною проникністю, нікелеві і кобальтові сплави (пермаллой, Пермінвар, пермендюр і ін.). Для магнитопроводов високочастотних трансформаторів використовуються магнітодіелектрики, ферити різних складів (альсифера, оксіфери і ін.).

Основні розміри муздрамтеатру залежать від розрахункової потужності трансформатора, максимальної індукції і робочої частоти і визначаються в процесі розрахунку трансформатора.

Трифазний трансформатор.

Обмотки призначені для створення електричних ланцюгів на первинної та вторинної сторонах трансформатора і для перетворення спільно з матнітопроводом електричної енергії в електромагнітну (цю функцію виконує первинна обмотка) і назад - з електромагнітної в електричну (це перетворення виконує вторинна обмотка).

Для виготовлення обмоток використовується широка номенклатура обмотувальних проводів і велика кількість різноманітних ізоляційних матеріалів.

Обмотувальні дроти є дріт круглого або прямокутного перерізу, покриту ізоляцією, яка захищає від межвиткового замикання, або тонку стрічку, фольгу.

Основним матеріалом для виготовлення обмотувального проводу є мідь, так як вона має малий питомий опір. Останнім часом почали застосовувати алюміній, як менш дефіцитний і має малу питому вагу. Щоб зменшити вагу зварювального апарату, обмотки можна намотати алюмінієвим дротом.

Вітчизняна промисловість випускає круглу дріт з емалевою ізоляцією, наприклад: для роботи при температурі до 105 ° С - ПЕЛ, ПЕВ-1, ПЕВ-2 з діаметром по міді від 0,05 до 2,44 мм-для роботи при температурі + 120 ° з - ПЕВТЛ-1 і ПЕВТЛ-2 з діаметром по міді 0,06 - l, 56 і 0,06 - 2,44 мм відповідно-для роботи при температурі + 220 ° с - ПНЕТ - имид на основі полиимидов з діаметром по міді від 0,125 до 1,38 мм, Проводять також дроти з волокнистої (ПКД, ПСДК і ін.) і емалево-волокнистої (ПЕЛШО, ПЕПЛО і ін.) ізоляцією.

Мідну фольгу виготовляють товщиною від 0,015 до 0,05 мм при ширині стрічки від 20 до 150 мм. Алюмінієву фольгу виготовляють товщиною від 0,005 до.0,2 мм при ширині стрічки від 10 до 600 мм. Мідну фольгу покривають ізоляційним лаком, а алюмінієву - оксидируют.

Існує 2 принципово різних способу виготовлення обмоток. Перший спосіб полягає в тому, що провід у вигляді цільної багатошарової обмотки розташовують на гільзі або котушці уздовж всієї довжини стержня муздрамтеатру або його частини. При другому способі обмотку виконують у вигляді сукупності окремих елементів (галет), кожен з яких представляє собою закінчену конструкцію. Галети нанизують на стрижень сердечника одна за одною і зєднують між собою електрично последовательнопараллельно для забезпечення необхідних струмів і напруг. Галети можуть бути виготовлені з фольги, що є вельми перспективним.

Сукупність обмоток і системи ізоляції (междувітковой, междуслоевой, междуобмоточной і зовнішньої) являє собою котушку трансформатора.

Крім муздрамтеатру і обмоток, трансформатори містять ряд додаткових елементів: деталі для зборки окремих частин сердечника і кріплення зібраного трансформатора- деталі для підключення трансформатора до схеме- деталі для охолодження муздрамтеатру і катушек- зовнішня електроізоляція, вологозахист і механічний захист.