Маломощные силовые трансформаторы

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Проектирование трансформаторов слагается из расчета и конструирования их. Расчет трансформатора в общем представляет собой математически неопределенную задачу со многими решениями, так как число определяемых неизвестных больше числа уравнений, связывающих их. Вследствие этого в процессе расчета трансформатора приходится задаваться определенными значениями некоторых исходных электромагнитных и конструктивных величин, базируясь на опыте построенных трансформаторов. В связи с этим при проектировании нового трансформатора обычно получается несколько расчетных вариантов его, из которых и выбирается наивыгоднейший .

Расчет и опыт показывают, что можно рассчитать и построить трансформатор с высоким к.п.д., однако это не является ещё признаком наивыгоднейшего варианта трансформатора, так как при выборе его нужно учитывать также и другие технико-экономические показатели, как, например, размеры, вес и стоимость трансформатора. Уменьшение веса и стоимости трансформатора связано с увеличением индукции в сердечнике и плотности тока в обмотках, что ведет к увеличению потерь в стали и меди трансформатора, а следовательно, к повышению нагрева его. При этом к.п.д. трансформатора уменьшается.

Предельно допустимый нагрев маломощных силовых трансформаторов для обычной изоляции обмоток класса А может составлять 100—105° С, и для класса Е — 115—120° С или превышение температуры над окружающей средой 65—70° С и 80—85° С при температуре этой среды + 35°С. Следовательно, пределом использования активных материалов является нагрев трансформаторов. Маломощные силовые трансформаторы большей частью строятся однофазными, однако в ряде случаев встречаются также и трехфазные трансформаторы. Эти трансформаторы имеют обычно естественное воздушное охлаждение.

Как известно, в трансформаторах вес стали сердечника и вес меди обмоток находятся во взаимно обратной зависимости, т.е. при увеличении веса активной стали расход меди на обмотки уменьшается. Так как цена обмоточной меди в маломощных трансформаторах значительно выше стоимости стали, то отношение веса стали к весу меди в них принимается выше, чем для трансформаторов большой мощности.

Таким образом, правильно рассчитанный маломощный силовой трансформатор должен иметь минимальные стоимость и вес, удовлетворять заданным техническим требованиям и иметь возможно высокий к.п.д.

Типы маломощных силовых трансформаторов

Маломощные силовые трансформаторы строятся:

а) стержневого типа (рис. 1 и 3);

б) броневого типа (рис. 2);

в) тороидального типа (рис. 4).

Большинство маломощных силовых трансформаторов обычно строится броневого типа. Однако трансфор маторы стержневого и тороидального типов также находят достаточное применение.

Трехфазные маломощные силовые трансформаторы выполняются стержневого типа или из штампованных Ш-образных пластин (рис. 3,а), или из прямоугольных пластин (рис. 3,6).

Крепление сердечника трансформатора

В маломощных силовых трансформаторах применяются два основных способа Крепления собранного пакета сердечника.

1. Крепление с помощью шпилек. В этом случае пакет сердечника трансформатора сжимается с помощью шпилек и скоб из полосовой стали толщиной 1—2 мм (рис. 5).

В броневых трансформаторах для крепления сердечника иногда применяется штампованная из листовой стали деталь, служащая одновременно и кожухом трансформатора (рис. 6).

2. Крепление запрессовкой сердечника в обойму. В этом случае собранный пакет сердечника трансформатора обжимается специальной обоймой.