Основные части силового трансформатора. Основные части силового трансформатораОсновные части силового трансформатораКонструкции трансформаторов В ходе выполнения курсового проекта по электрическим машинам обязательным требованием является разработка чертежа силового трехфазного трансформатора. В данной брошюре приводятся некоторые рекомендации по устройству и конструкции различных видов силовых трансформаторов, не углубляясь в формулы и изучение физических основ электромеханики и процессов преобразования электромагнитной энергии. Общие указания: Проектируемые силовые трансформаторы схожи по своей конструкции. Различием их являются: -различная мощность; -номинальные напряжения обмоток высокого и низкого напряжений; -способы регулирования напряжения на вторичной обмотке. Не будем сильно углубляться в данный момент, лишь затронем основные аспекты; - схема соединения обмоток низкого напряжения. Таким образом проектируемые трансформаторы будут различаться: -устройством бака; -устройством магнитопровода, формой его сечения; -устройством вводов высокого и низкого напряжений; -различием конструкции переключателя регулирования напряжения; -количеством вводов низкого напряжения. Основные части силового трансформатора Трансформатор состоит из активной части и бака, в котором она расположена. АКТИВНАЯ ЧАСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА Активная часть силового трансформатора состоит из магнитопровода , закрепленных на нем обмоток высокого и низкого напряжений, а также переключателя напряжений. Магнитопровод - это часть трансформатора служащая для передачи магнитного потока. Магнитопровод набирается из пластин электротехнической ферромагнитной стали. Пластины (листы) собираются в пакеты и скрепляются стяжками. Каждая пластина покрыта слоем лака, слабо пропускающего магнитные поля. Таким образом получается стержень из изолированных друг от друга пластин. Это мера применяется для ограничения вихревых токов в стали магнитопровода и действует следующим образом. При работе трансформатора в магнитопроводе образуются вихревые токи, создающие потери в стали трансформатора. Величина этих потерь зависит от величины вихревых токов, от их протяженности. Как видно из рисунка величина (длина окружности) вихревых токов в полнотелом магнитопроводе больше чем в набранном из изолированных друг от друга пластин. Следовательно потери в последнем случае меньше. Магнитопровод состоит из стержней на которые устанавливаются обмотки и ярм, соединяющих три стержня. В зависимости от мощности трансформатора будет меняться форма сечения стержня, приближаясь к наибольшему заполнению описанной окружности. Магнитопровод фиксируется металлическими профилями, стяжками и устанавливается на площадке, которая жестко устанавливается на дне бака трансформатора, фиксируется и изолируется от пола и стенок бака диэлектрическими пластинами. На верхней раме магнитопровода устанавливаются петли для транспортировки активной части (магнитопровода с обмотками), планка контактов переключателя напряжений и шинные выводы от обмоток низкого напряжения (последнее, для трансформаторов марки ТМЗ). Обмотки высокого и низкого напряжения устанавливаются на стержни магнитопровода концентрично в два слоя. Первым слоем устанавливается обмотка низкого напряжения (НН), вторым- обмотка высокого напряжения (ВН). Эта мера помогает сэкономить на изоляции, защищающей от пробоя на стержень магнитопровода, соответственно уменьшается и масса трансформатора. Обмотки НН, находящиеся в первом слое кроме межвитковой изоляции защищены от пробоя на стержень магнитопровода бакелитовым цилиндром, который также служит несущей конструкцией для электрических обмоток. Вместе с тем обмотки ВН и НН имеют изоляцию защищающую от пробоя между собой. Пробивное напряжение этого слоя диэлектрика должно быть не менее величины класса напряжения обмотки ВН. В силу того, что по мере увеличения слоев обмоток увеличивается и диаметр кольца (витка) обмоточного провода, то меняется и ЭДС в витке. Для того чтобы уравнять ЭДС во всех витках применяется транспозицияпроводов обмотки. Суть транспозиции заключается в том, что на некоторых участках обмотки ее провода перехлестываются с меньшего радиуса витка на больший и наоборот. Таким образом происходит выравнивание ЭДС отдельных витков. Обмотки имеют выводы и отпайки . Выводы обмоток присоединяются ко вводам трансформатора и служат для передачи энергии от внешнего источника (воздушная линия, кабельная линия, шинопровод) непосредственно к активной части трансформатора. Отпайки монтируются от обмоток ВН (вследствие того, что ток на обмотке ВН ниже чем на обмотке НН) к ступеням переключателя напряжений . Переключатель напряжений служит для регулирования напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Эта мера необходима для того, чтобы поддерживать неизменным напряжение для питания электроприемников на стороне НН в зависимости от увеличения нагрузки. При изменении потребляемой мощности на стороне НН (увеличение-уменьшение числа приемников, введение новых мощностей, либо вывод существующих из эксплуатации, особенности технологического процесса и прочее), изменяется ток, соответственно снижается или повышается напряжение. Перемена напряжения неблагоприятно сказывается на работе электроприемников, поэтому и прибегают к мере регулирования напряжения на подстанции. Существует два вида регулирования напряжения: -регулирования под нагрузкой; studlib.info Принцип работы трансформатораДля того, чтобы в домашних условиях самостоятельно повысить эффективность работы многих устройств и напряжение в электрической сети, часто используются регулирующие устройства. Предлагаем, в связи с этим, рассмотреть принцип работы трансформатора тока понижающего, повышающего, импульсного, Тесла, а также автотрансформатора. Принцип работы и классификация трансформаторовПринцип работы измерительного трансформатора (как и разделительного), очень прост. Он подчиняется закону Фарадея электромагнитной индукции. На самом деле взаимная индукция между двумя или более обмотками отвечает за действия преобразования в электрическом трансформаторе. В соответствии с этим, закон Фарадея гласит: «скорость изменения потокосцепления по времени прямо пропорциональна наведенной ЭДС в проводнике или катушки». Основы теории трансформатораСкажем, у нас трансформатор с одной обмоткой, которая соединена с переменным электрическим источником тока. Переменный ток через обмотку производит постоянно меняющийся поток, который окружает катушку. Если любая другая обмотка приближена к предыдущей, определенная часть потока соединяется с ней. Этот поток постоянно меняется в амплитуде и направлении, но в этих случаях должно происходить изменение потокосцепления во вторую обмотку или обмотки. Согласно закону Фарадея электромагнитной индукции, должно быть ЭДС, которое индуцируется раз в секунду. Если цепь последней обмотки закрыта, то через неё должен проходить электрический ток. Это простейший принцип работы электрического силового или сварочного трансформатора и это основной принцип работы трансформатора.  Схема силового трансформатора Всякий раз, когда мы используем движение переменного тока к электрической катушки, поток энергии окружает эту обмотку. Поток тока будет неравномерным, и скорость его постоянно изменяется. Естественно ЭКГ будет производиться в нем, как в законе Фарадея, где говорится о явлении электромагнитной индукции. Это наиболее фундаментальное понятие теории трансформатора Обмотка, которая принимает электрическую мощность от источника, как правило, известна как первичная обмотка трансформатора. Обмотка, что дает требуемое выходное напряжение из-за взаимной индукции в трансформаторе, называется вторичной обмоткой трансформатора. Основные конструкционные части трансформатораСуществует три основные части трансформатора:
1. Первичная обмотка трансформатора – производит магнитный поток, когда подключена к электрическому источнику.2. Магнитный сердечник трансформатора — магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, создает замкнутую магнитную цепь.3. Вторичная обмотка трансформатора – намотана на сердечник. Как работает силовой или сварочный трансформаторЭлектрический силовой трансформатор является статическим устройством, которое преобразует электрическую энергию от одной схемы к другой без непосредственного соединения, с помощью взаимной индукции между своих обмоток. Он преобразует энергию от одной схемы к другой, не меняя свою частоту, но может работать в разных уровнях напряжения, например если сварщик поменял флюс, или произошел сбой генератора при сварке.  Трехфазный трансформатор Работа однофазного трансформатора напряженияПринцип работы однофазного трансформатора не слишком отличается от трехфазного понижающего прибора. Когда электрический ток проходит в первичной обмотке, она создает МП, у которого достаточно мощные силовые линии. Они пронизывают первичную катушку полностью, и вторичную частично. Все эти линии замкнуты вокруг проводников катушек, но их часть замкнута непосредственно на проводниках. Видео: наглядный урок, который рассказывает о принципе работы трансформатора Согласно закону о магнитной связи, чем ближе объекты друг к другу, тем сильнее эта связь, но чем они дальше расположены — тем она слабее, и так пока не станет нулевой. Это объясняется тем, что при расположении коаксиального типа, чем обмотки расположены дальше, тем меньше сцепление силовых линий и их проникновение в трансформаторные катушки.  Схема: однофазный трансформатор Нужно понимать, что в однофазном трансформаторе сила магнитного поля также зависит от тока. Скачки переменного электрического тока могут значительно снизить силу МП, или наоборот. Это еще называется законом электродвижущей силы. Т.е. в первой обмотке производится самоиндукция, а во вторичной – взаимоиндукция. Как только концы этих обмоток соединятся – устройство, которому необходимо получить результаты работы трансформатора, станет снабжаться электрическим током, принцип работы будет запущен, в определенной последовательности катушки начнут работать. Работа автотрансформатораЧаще всего в домашних условиях используется трансформатор не с двумя обмотками, а с одной. Рассмотрим принцип работы электронного автотрансформатора (вольтодобавочного трансформатора), и его характеристики. Данные устройства относятся к трансформаторам специального использования, т.к. их обмотка низкого напряжения у обычных трансформаторов, является обмоткой высокого напряжения, те они связаны между собой не только магнитным полем, но и гальваническим.  Схема: автотрансформатор Переключая обмотки при желании можно получить либо высокое, либо низкое напряжение. Подключая источник переменного тока к сердечнику, мы получим переменное магнитное поле. И между точками сердечника возникнет, и будет усиливаться ЭДС. Благодаря тому, что сердечник выполнен особенным образом, в нем протекает очень малое количество тока, которое создает достаточно сильное МП. Т.е. при экономии материалов мы получаем разное по необходимости, напряжение. Автотрансформаторы целесообразнее использовать в областях, где нужно совсем незначительное изменение напряжения и РПН, но на продолжительный отрезок времени. Это лаборатории, небольшие предприятия или домашние хозяйства. Бывают еще и узкоспециализированные лабораторные трансформаторы, у них несколько иная схема: Обмотка выполнена из специального ферромагнитного материала, которая сводит вероятность резонансного движения к минимуму. Основные отличия от обычного прибора – это:
Но у такого обмоточного трансформатора есть свои недостатки:
Работа гидротрансформатораКаждый водитель бульдозера либо другой машины, знаком с принципом работы трансформатора АКПП или гидротрасформатора, но какое его назначение. На самом деле, данный прибор является модернизированной муфтой, которая вращается не один раз, а два, газовое оборудование требует установки даже нескольких таких приборов. Его необходимо установить между двигателем и трансмиссией, чтобы получить вращательное движение, которое после перейдет на колеса. Внешне механизм напоминает бублик, за что и получил такое «прозвище» от автослесарей, но у нег достаточно сложная конструкция: По краю с обеих сторон встроены насосы, а в центре установлен мини реактор. Последний прибор должен передавать жидкость (масло, к примеру), на турбинное колесо, которое в свою очередь распределяет её равномерно по всей поверхности трансформатора. Переднее колесо жестко соединено с главным валом машинного двигателя, захватывая жидкость, передает её далее по механизму. Но реактор при необходимости блокирует это движение и выводит колесо из работы. Помимо блокировки вращающегося момента, конструкция масляного трехобмоточного трансформатора позволяет ему выполнять функции демпфинирования. Т.е., если авто достигло своего предела, скажем, 80 км/час, то для предотвращения несчастного случая вращающийся момент начинает передаваться уже через демпфинирующие пружины. Таким образом, производится защита от холостого хода и резкой остановки двигателя. Таким образом и можно объяснить принцип работы трансформатора, как видите, все очень похоже, но есть некоторые нюансы у разных моделей в зависимости от области применения и конструкции.
www.wikitransformer.ru Основные части конструкции трансформатораОсновными частями конструкции трансформатора являются: -магнитная система (магнитопровод) -обмотки -система ввода -система охлаждения Магнитная система (магнитопровод) трансформатора — комплект элементов (чаще всего пластин) электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определённой геометрической форме, предназначенный для локализации в нём основного магнитного поля трансформатора. Магнитная система в полностью собранном виде совместно со всеми узлами и деталями, служащими для скрепления отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора. Часть магнитной системы, на которой располагаются основные обмотки трансформатора, называется — стержень. Часть магнитной системы трансформатора, не несущая основных обмоток и служащая для замыкания магнитной цепи, называется — ярмо. Основным элементом обмотки является виток — электрический проводник, или ряд параллельно соединённых таких проводников (многопроволочная жила), однократно обхватывающий часть магнитной системы трансформатора, электрический ток которого совместно с токами других таких проводников и других частей трансформатора создаёт магнитное поле трансформатора и в котором под действием этого магнитного поля наводится электродвижущая сила. Обмотка — совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках. В трёхфазном трансформаторе под обмоткой обычно подразумевают совокупность обмоток одного напряжения трёх фаз, соединяемых между собой. Проводник обмотки в силовых трансформаторах обычно имеет квадратную форму для наиболее эффективного использования имеющегося пространства (для увеличения коэффициента заполнения в окне сердечника). При увеличении площади проводника проводник может быть разделён на два и более параллельных проводящих элементов с целью снижения потерь на вихревые токи в обмотке и облегчения функционирования обмотки. Проводящий элемент называется жилой. Каждая жила изолируется при помощи либо бумажной обмотки, либо эмалевого лака. Две отдельно изолированных и параллельно соединённых жилы иногда могут иметь общую бумажную изоляцию. Две или несколько таких изолированных жилы в общей бумажной или другой изоляции называются кабелем.
Вопрос. Что обозначают позиции на рисунке 3     Рис. 3 Общий вид силового масляного трехфазного трансформатора с трубчатым баком:
2______________________________ 3_______________________________ 4_______________________________ 5_______________________________ 6_______________________________ 7_______________________________ 8________________________________ Учебный материал 3. infopedia.su Принцип работы трансформатора тока, напряжения, тесла: видео — AsutppДля того, чтобы в домашних условиях самостоятельно повысить эффективность работы многих устройств и напряжение в электрической сети, часто используются регулирующие устройства. Предлагаем, в связи с этим, рассмотреть принцип работы трансформатора тока понижающего, повышающего, импульсного, Тесла, а также автотрансформатора. Принцип работы и классификация трансформаторовПринцип работы измерительного трансформатора (как и разделительного), очень прост. Он подчиняется закону Фарадея электромагнитной индукции. На самом деле взаимная индукция между двумя или более обмотками отвечает за действия преобразования в электрическом трансформаторе. В соответствии с этим, закон Фарадея гласит: «скорость изменения потокосцепления по времени прямо пропорциональна наведенной ЭДС в проводнике или катушки». Основы теории трансформатораСкажем, у нас трансформатор с одной обмоткой, которая соединена с переменным электрическим источником тока. Переменный ток через обмотку производит постоянно меняющийся поток, который окружает катушку. Если любая другая обмотка приближена к предыдущей, определенная часть потока соединяется с ней. Этот поток постоянно меняется в амплитуде и направлении, но в этих случаях должно происходить изменение потокосцепления во вторую обмотку или обмотки. Согласно закону Фарадея электромагнитной индукции, должно быть ЭДС, которое индуцируется раз в секунду. Если цепь последней обмотки закрыта, то через неё должен проходить электрический ток. Это простейший принцип работы электрического силового или сварочного трансформатора и это основной принцип работы трансформатора.  Схема силового трансформатораВсякий раз, когда мы используем движение переменного тока к электрической катушки, поток энергии окружает эту обмотку. Поток тока будет неравномерным, и скорость его постоянно изменяется. Естественно ЭКГ будет производиться в нем, как в законе Фарадея, где говорится о явлении электромагнитной индукции. Это наиболее фундаментальное понятие теории трансформатора Обмотка, которая принимает электрическую мощность от источника, как правило, известна как первичная обмотка трансформатора. Обмотка, что дает требуемое выходное напряжение из-за взаимной индукции в трансформаторе, называется вторичной обмоткой трансформатора. Основные конструкционные части трансформатораСуществует три основные части трансформатора: 1. Первичная обмотка трансформатора – производит магнитный поток, когда подключена к электрическому источнику.2. Магнитный сердечник трансформатора – магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, создает замкнутую магнитную цепь.3. Вторичная обмотка трансформатора – намотана на сердечник. Как работает силовой или сварочный трансформаторЭлектрический силовой трансформатор является статическим устройством, которое преобразует электрическую энергию от одной схемы к другой без непосредственного соединения, с помощью взаимной индукции между своих обмоток. Он преобразует энергию от одной схемы к другой, не меняя свою частоту, но может работать в разных уровнях напряжения, например если сварщик поменял флюс, или произошел сбой генератора при сварке.  Трехфазный трансформаторРабота однофазного трансформатора напряженияПринцип работы однофазного трансформатора не слишком отличается от трехфазного понижающего прибора. Когда электрический ток проходит в первичной обмотке, она создает МП, у которого достаточно мощные силовые линии. Они пронизывают первичную катушку полностью, и вторичную частично. Все эти линии замкнуты вокруг проводников катушек, но их часть замкнута непосредственно на проводниках. Видео: наглядный урок, который рассказывает о принципе работы трансформатора Согласно закону о магнитной связи, чем ближе объекты друг к другу, тем сильнее эта связь, но чем они дальше расположены – тем она слабее, и так пока не станет нулевой. Это объясняется тем, что при расположении коаксиального типа, чем обмотки расположены дальше, тем меньше сцепление силовых линий и их проникновение в трансформаторные катушки.  Схема: однофазный трансформаторНужно понимать, что в однофазном трансформаторе сила магнитного поля также зависит от тока. Скачки переменного электрического тока могут значительно снизить силу МП, или наоборот. Это еще называется законом электродвижущей силы. Т.е. в первой обмотке производится самоиндукция, а во вторичной – взаимоиндукция. Как только концы этих обмоток соединятся – устройство, которому необходимо получить результаты работы трансформатора, станет снабжаться электрическим током, принцип работы будет запущен, в определенной последовательности катушки начнут работать. Работа автотрансформатораЧаще всего в домашних условиях используется трансформатор не с двумя обмотками, а с одной. Рассмотрим принцип работы электронного автотрансформатора (вольтодобавочного трансформатора), и его характеристики. Данные устройства относятся к трансформаторам специального использования, т.к. их обмотка низкого напряжения у обычных трансформаторов, является обмоткой высокого напряжения, те они связаны между собой не только магнитным полем, но и гальваническим.  Схема: автотрансформаторПереключая обмотки при желании можно получить либо высокое, либо низкое напряжение. Подключая источник переменного тока к сердечнику, мы получим переменное магнитное поле. И между точками сердечника возникнет, и будет усиливаться ЭДС. Благодаря тому, что сердечник выполнен особенным образом, в нем протекает очень малое количество тока, которое создает достаточно сильное МП. Т.е. при экономии материалов мы получаем разное по необходимости, напряжение. Автотрансформаторы целесообразнее использовать в областях, где нужно совсем незначительное изменение напряжения и РПН, но на продолжительный отрезок времени. Это лаборатории, небольшие предприятия или домашние хозяйства. Бывают еще и узкоспециализированные лабораторные трансформаторы, у них несколько иная схема: Обмотка выполнена из специального ферромагнитного материала, которая сводит вероятность резонансного движения к минимуму. Основные отличия от обычного прибора – это:
Но у такого обмоточного трансформатора есть свои недостатки:
Работа гидротрансформатораКаждый водитель бульдозера либо другой машины, знаком с принципом работы трансформатора АКПП или гидротрасформатора, но какое его назначение. На самом деле, данный прибор является модернизированной муфтой, которая вращается не один раз, а два, газовое оборудование требует установки даже нескольких таких приборов. Его необходимо установить между двигателем и трансмиссией, чтобы получить вращательное движение, которое после перейдет на колеса. Внешне механизм напоминает бублик, за что и получил такое «прозвище» от автослесарей, но у нег достаточно сложная конструкция: По краю с обеих сторон встроены насосы, а в центре установлен мини реактор. Последний прибор должен передавать жидкость (масло, к примеру), на турбинное колесо, которое в свою очередь распределяет её равномерно по всей поверхности трансформатора. Переднее колесо жестко соединено с главным валом машинного двигателя, захватывая жидкость, передает её далее по механизму. Но реактор при необходимости блокирует это движение и выводит колесо из работы. Помимо блокировки вращающегося момента, конструкция масляного трехобмоточного трансформатора позволяет ему выполнять функции демпфинирования. Т.е., если авто достигло своего предела, скажем, 80 км/час, то для предотвращения несчастного случая вращающийся момент начинает передаваться уже через демпфинирующие пружины. Таким образом, производится защита от холостого хода и резкой остановки двигателя. Таким образом и можно объяснить принцип работы трансформатора, как видите, все очень похоже, но есть некоторые нюансы у разных моделей в зависимости от области применения и конструкции. www.asutpp.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Лист с заданием 3
