Будова трансформаторів

Силові трансформатори можуть бути маслонаповнюваними або сухими: їх відповідне позначення включає букви М або С. Однофазний і трифазний трансформатори позначають буквами О або Т.

Основними частинами трансформатора є магнітопровід, обмотки, бак, виводи, система охолодження тощо.

Магнітопровід з насадженими на його стержні обмотками є активною частиною, а інші елементи - допоміжними.

В залежності від конфігурації магнітопроводу трансформатори поділяють на стержневі (рис. 8.2а) і броньові (рис. 8.26). Магнітопровід складається зі стержнів 2, на яких розміщують обмотки З, заключну частину і, на якій немає обмоток, називають ярмом.

Обмотки ВН і НН трансформаторів для кращого магнітного зв'язку між ними розміщують на одному і тому ж стержні; одну всередині другої - концентричні (концентри) або такі, що чергуються, коли частини обмоток ВН і НН позмінно ідуть одна за одною по висоті стержня (останні - це звичайно броньові трансформатори). При концентричному виконанні обмоток у звичайних трансформаторів обмотку НН поміщають ближче до стержня (всередині обмотки ВН), так як в цьому випадку легше здійснити ізоляцію від стержня.

У тягових трансформаторів обмотка НН має більше число виводів, тому її розміщують поверх обмотки ВН.

Розглянемо будову однофазних тягових трансформаторів (рис. 8.3 і 8.4), які використовують на кар'єрних електровозах. Магнітопроводи тягових трансформаторів виконуються шихтованими з листів електротехнічної сталі товщиною 0,35 мм. Всі вітчизняні трансформатори мають осердя стержневого тину. Магнітопровід з обмотками встановлюють в бак.

Рис. 8.3. Загальний ншщц трансформатора промислового електролізу

Бак трансформатора 6 (див. рис. 8.3) зварюється з листової сталі, і закривається кришкою 5, яка прикріплюється до нього через ущільнювач з масло стійкої резини за допомогою болтів. Вище рівня кришки встановлюється розширювач і з вказівником рівня масла 2. Масло є не тільки ізолюючим, але і охолоджувальним середовищем. В розширювачі воно завжди холодніше, ніж в баці, а поверхня його дотикання з повітрям дуже мала, що захищає масло від окислення та зволожування. Об'єм розширювача і рівень масла в ньому розраховуються так, щоб при всіх режимах роботи і коливаннях температури навколишнього середовища бак був заповнений маслом.

Рис.8.4. Монтаж обмотки на стержні магнітопроводу тягового трансформатора

Обмотки (див. рис, 8.4) намотуються мідним дротом прямокутного перерізу, ізольованим кількома шарами кабельного паперу і шаром бавовняної пряжі. Вхід котушок високої напруга робиться посиленим по ізоляції. Розташовані концентрично обмотки ізолюються одна від одної і від осердя 1 бакелітовими циліндрами 11. В обмотках, а також між ними і ізоляційними циліндрами за допомогою рейок, склеєних бакелітовим лаком зі стрічок електротехнічного картону, виконуються осьові канали для охолодження обмоток маслом. Іншими цифрами на рис 8.4 позначено; 2 - перші концентри; 3 - ярмова балка; 4 - шина; 5 - кільце; 6, 9 - ярмова ізоляція; 7, 8 - другі і треті концентри; 10 – урівноважена ізоляція; 12-дерев'яні клинки.

Виводи 9 (див. рис. 8.3) розміщуються на кришці трансформатора. Кожен вивід складається із струмоведучої частини і ізолятора який відділяє струмоведучу частину від кришки. Один кінець ізолятора заходить всередину баку, а другий – виступає над кришкою. Навколо струмоведучого стержня виводу створюється більше магнітне поле, яке замикається по кришці трансформатора. Втрати від вихрових струмів і перемагнічування нагрівають кришку. Для зменшення цих втрат в одному отворі поміщають виводи початку і кінця даної обмотки. Так як струми в виводах рівні і протилежні за напрямком, їх результуючий магнітний потік практично дорівнює нулю.

Система охолодження (рис. 8.3) включає в себе примусову вентиляцію секції (радіатори) 4, в які трансформаторне масло подається за допомогою електронасоса 7. На трубопроводах які з'єднують бак встановлюють спеціальні крани, які дозволяють заміну секції без зливу всього масла. Для заповнення баку маслом або його заміни в нижній частині є фланцевий вентиль .5.

На рамі електровозу трансформатор закріпплюється через резинові амортизатори, які встановлені в чотирьох стаканах 3. Бак трансформатора заземлюється на раму кузова через спеціальну бобишку.