Podstawowa struktura jednofazowych napowietrznych transformatorów rozdzielczych

1. Żelazny rdzeń

Żelazny rdzeń stanowi układ obwodu magnetycznego transformatora i służy jako szkielet mechaniczny transformatora. Żelazny rdzeń składa się z żelaznej kolumny z rdzeniem i żelaznego jarzma. Uzwojenie transformatora jest umieszczone na kolumnie z żelaznym rdzeniem, a żelazne jarzmo służy do połączenia kolumny z żelaznym rdzeniem w celu zamknięcia obwodu magnetycznego. Wymagania dla żelaznego rdzenia są takie, aby przepuszczalność magnetyczna była lepsza, a straty histerezy i straty prądów wirowych powinny być jak najmniejsze, dlatego wszystkie są wykonane z blach ze stali krzemowej o grubości 0,35 mm . Obecnie krajowe blachy ze stali krzemowej obejmują walcowane na gorąco blachy ze stali krzemowej, walcowane na zimno blachy ze stali krzemowej o orientacji niezorientowanej oraz blachy ze stali krzemowej o ziarnie zorientowanym walcowane na zimno. W latach 60. i 70. transformatory mocy produkowane w moim kraju wykorzystywały głównie blachy krzemowe walcowane na gorąco. Ze względu na dużą utratę żelaza przepuszczalność magnetyczna była stosunkowo słaba, a współczynnik ułożenia rdzenia niski (ponieważ obie strony blach ze stali krzemowej zostały pokryte farbą izolacyjną), nie jest już stosowany. Obecnie wszystkie domowe energooszczędne transformatory o niskich stratach wykorzystują walcowane na zimno blachy ze stali krzemowej o zorientowanym ziarnie, które mają niskie straty żelaza i wysoki współczynnik ułożenia rdzenia (ponieważ powierzchnia blach ze stali krzemowej jest izolowana foliami tlenkowymi nałożyć farbę izolacyjną).

Zgodnie ze strukturą rdzenia transformatora można go podzielić na dwie kategorie: transformator rdzeniowy i transformator powłokowy. Transformatory kardioidalne są po obu stronach

Uzwojenia są umieszczone na kolumnie z żelaznym rdzeniem, tworząc formę, w której uzwojenia otaczają żelazny rdzeń. Transformatory płaszczowe umieszczają uzwojenia na środkowej kolumnie rdzenia, tworząc kształt, w którym rdzeń otacza uzwojenia.

Zgodnie z procesem produkcyjnym rdzenia transformatora można go podzielić na dwa typy: rdzeń laminowany i rdzeń walcowany. Sekwencja produkcyjna transformatorów rdzeniowych i płaszczowych z rdzeniem laminowanym jest następująca: najpierw przebij i przetnij arkusze ze stali krzemowej, a następnie włóż arkusze ze stali krzemowej do cewek, które zostały wcześniej nawinięte i zostały poddane obróbce izolacyjnej w sposób naprzemienny zgodnie z ich interfejsami. Kawałek zaciska żelazny rdzeń. Aby zmniejszyć opór magnetyczny obwodu magnetycznego żelaznego rdzenia i zmniejszyć utratę żelaznego rdzenia, wymagane jest, aby szczelina powietrzna na szwie była jak najmniejsza, gdy żelazny rdzeń jest zmontowany.

2. Uzwojenie (cewka)

Cewka transformatora jest zwykle nazywana uzwojeniem, które jest częścią obwodu transformatora. Małe transformatory są na ogół nawijane izolowanymi emaliowanymi okrągłymi drutami miedzianymi, a transformatory o nieco większej mocy są nawijane płaskimi drutami miedzianymi lub płaskimi drutami aluminiowymi.

W transformatorze uzwojenia podłączone do sieci wysokiego napięcia nazywane są uzwojeniami wysokiego napięcia, a uzwojenia podłączone do sieci niskiego napięcia nazywane są uzwojeniami niskiego napięcia. W zależności od różnych pozycji i kształtów uzwojenia wysokiego napięcia i uzwojenia niskiego napięcia, uzwojenia można podzielić na dwa typy: koncentryczne i zachodzące na siebie.

1.1 Koncentryczne uzwojenie

Koncentryczne uzwojenie polega na koncentrycznym owinięciu uzwojeń wysokiego i niskiego napięcia na rdzeniu kolumny. Aby ułatwić izolację od żelaznego rdzenia, uzwojenie niskiego napięcia jest osłonięte wewnątrz, a uzwojenie wysokiego napięcia jest osłonięte na zewnątrz. W przypadku transformatorów niskonapięciowych, wysokoprądowych io dużej pojemności, ponieważ przewody uzwojenia niskonapięciowego są bardzo grube, można go umieścić również na zewnątrz. Pomiędzy uzwojeniami wysokiego i niskiego napięcia znajduje się szczelina, która może być wykorzystana jako przejście olejowe transformatora olejowego, co nie tylko sprzyja odprowadzaniu ciepła z uzwojeń, ale również służy jako izolacja między dwoma uzwojeniami .

Uzwojenia koncentryczne można podzielić na typy cylindryczne, spiralne i ciągłe, w zależności od ich różnych metod nawijania. Koncentryczne uzwojenie ma prostą konstrukcję i jest łatwe w produkcji. Jest często stosowany w transformatorach rdzeniowych. Jest to najczęstsza struktura uzwojenia. Domowe transformatory mocy zasadniczo przyjmują tę strukturę.

1.2 Nakładanie uzwojenia

Zachodzące na siebie uzwojenie, znane również jako uzwojenie kołowe, dzieli uzwojenie wysokiego napięcia i uzwojenie niskiego napięcia na kilka kołowych drutów, które są rozmieszczone naprzemiennie wzdłuż wysokości kolumny rdzenia. Aby ułatwić izolację, uzwojenia niskiego napięcia są zwykle umieszczane na górnej i dolnej warstwie. Główne zalety nakładających się uzwojeń to mała reaktancja rozproszenia, wysoka wytrzymałość mechaniczna i wygodny przewód. Ta forma uzwojenia jest stosowana głównie w niskonapięciowych, wysokoprądowych transformatorach, takich jak transformatory pieca elektrycznego o dużej pojemności, zgrzewarki oporowe (takie jak zgrzewanie punktowe, zgrzewanie walcowe i zgrzewarki elektryczne do zgrzewania doczołowego), transformatory itp.