Трансформаторное оборудование

Трансформаторное оборудование

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока.В общем случае вторичная система переменного тока может отличаться любыми параметрами: величиной напряжения и тока, числом фаз, формой кривой напряжения (тока), частотой.

Наибольшее применение в электротехнических установках, а также в энергетических системах передачи и распределения электроэнергии имеют силовые трансформаторы, посредством которых изменяют величину переменного напряжения и тока.При этом число фаз, форма кривой напряжения (тока) и частота остаются неизменными.Простейший силовой трансформатор состоит из магнитопровода (сердечника, выполненного из ферромагнитного материала (обычно листовая электротехническая сталь), и двух обмоток, расположенных на стержнях магнитопровода.Одна из обмоток присоединена к источнику переменного тока Г на напряжение U), эту обмотку называют первичной. К другой обмотке подключен потребитель ZH, ее называют вторичной.Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции.При подключении первичной обмотки к источнику переменного тока в витках этой обмотки протекает переменный ток I1, который создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф. Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток сцепляется с обеими обмотками (первичной и вторичной) и индуктирует в них ЭДС.

Обмотку трансформатора, подключенную к сети с более высоким напряжением, называют обмоткой высшего напряжения (ВН); обмотку, присоединенную к сети меньшего напряжения,- обмоткой низшего напряжения (НН).Трансформаторы обладают свойством обратимости: один и тот же трансформатор можно использовать в качестве повышающего и понижающего. Но обычно трансформатор имеет определенное назначение: либо он является повышающим, либо понижающим.Трансформатор — это аппарат переменного тока.Если же его первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока, то магнитный поток в магнитопроводе трансформатора также будет постоянным как по величине, так и по направлению.Поэтому в обмотках трансформатора не будет наводиться ЭДС.

Конструкция трансформаторов в значительной степени зависит от их назначения, по этому признаку трансформаторы разделяют на следующие основные виды:

• силовые, применяемые:

• в системах передачи и распределения электроэнергии;

• для установок со статическими преобразователями (ионными или полупроводниковыми) при преобразовании переменного тока в постоянный (выпрямители) или постоянного в переменный (инверторы);

• для получения требуемых напряжений в цепях управления электроприводами и в цепях местного освещения;

• силовые специального назначения — печные, сварочные т. п.;

• измерительные — для включения электрических измерительных приборов в сети высокого напряжения или сильного тока;

• испытательные — для получения высоких и сверхвысоких напряжений, необходимых при испытаниях на электрическую прочность электроизоляционных изделий;

• радиотрансформаторы — применяемые в устройствах радио- и проводной связи, в системах автоматики и телемеханики для получения требуемых напряжений, согласования сопротивлений электрических цепей, гальванического разделения цепей и др.

Трансформаторы одного и того же назначения могут различаться:

• по виду охлаждения—с воздушным (сухие трансформаторы) и масляным (масляные трансформаторы) охлаждением;

• по числу трансформируемых фаз—однофазные и многофазные;

• по форме магнитопровода — стержневые, броневые, бронестержневые, тороидальные;

• по числу обмоток — двухобмоточные и многообмоточные (одна первичная и две или более вторичных обмоток);

• по конструкции обмоток — с концентрическими и чередующимися обмотками.

Устройство трансформаторов

Основные части трансформатора — это магнитопровод и обмотки.

Магнитопровод трансформатора выполняют из листовой электротехнической стали.Перед сборкой листы с двух сторон изолируют лаком. Такая конструкция магнитопровода дает возможность в значительной степени ослабить в нем вихревые токи.Часть магнитопровода, на которой располагают обмотки, называют стержнем.