По числу фаз трансформаторы делятся на однофазные, трехфазные и многофазные. В свою очередь однофазные трансформаторы могут быть двух- или многообмоточными.
Обмотки судового трансформатора изготовляются из медного провода круглого или прямоугольного поперечного сечения. По способу расположения на стержнях различают концентрические (рисунок 4.1, а) и чередующиеся обмотки (рисунок 4.1, б). Обмотки, к которым энергия подводится от сети, называются первичными, другие, к которым подключаются потребители, называются вторичными. Аналогично все величины (число витков, напряжение, ток, мощность и др.), относящиеся к соответствующим обмоткам, называют первичными или вторичными и обозначают символами с цифрами (соответственно W1, U1, I1, P1 или W2, U2, I2, P2 и др.) Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, если больше - повышающим. При концентрической форме обмоток ближе к стержню располагают обмотки низкого напряжения (НН), затем - обмотки высокого напряжения (ВН) (рисунок.4.I, а). По назначению трансформаторы разделяют на силовые и на специальные - сварочные, измерительные и т.п. Все судовые трансформаторы имеют воздушное охлаждение и по исполнению делятся на водозащищенные (мощностью от 0,25 до 4,0 кВ·А при частоте 50 Гц и мощностью от 0,25 до 10 кВ·А при частоте 400 Гц), брызгозащищенные (от 6,3 до 100 кВ·А при 50 Гц и от 16 до 100 кВ·А при 400 Гц) и открытые (без защитного бака). К последним относятся однофазные трансформаторы мощностью 0,26, 0,63 и 1,0 кВ·А. Защитный бак выполняют сварным из листовой стали. У трансформаторов водозащищенного исполнения он имеет цилиндрическую форму, у брызгозащищенного - прямоугольную. В баке предусмотрены сальники ввода кабелей и лапы для крепления трансформатора. На корпусе бака прикреплен заводской щиток, на котором приведены следующие данные: - завод-изготовитель, год выпуска и заводской номер трансформатора; - тип трансформатора; - номинальная мощность, в киловольт-амперах, число фаз, номинальное напряжение обмоток при холостом ходе, частота тока; - схема и группа соединения обмоток трансформатора, которые необходимы для правильного включения трансформаторов на параллельную работу; - напряжение короткого замыкания Uк% (в процентах от номинального напряжения), КПД при номинальной нагрузке, полная масса, исполнение корпуса, номинальные токи обмоток; - расположение контактных зажимов, их обозначение и принципиальная схема соединения обмоток. Принцип действия трансформатора В основу работы трансформатора положен принцип электромагнитного взаимодействия двух или, в общем случае, любого числа контуров (обмоток), неподвижных друг относительно друга. Количественно это взаимодействие определяется уравнением
, (4.1) где e - мгновенное значение индуктируемой в контуре ЭДС; ψ- потокосцепление; w - число витков контура; Φ - магнитный поток взаимной индукции. Принципиальная схема простейшего однофазного двухобмоточного трансформатора приведена на рисунке 4.2. Работает он следующим образом. При подключении первичной обмотки с числом витков w1 к сети переменного тока с синусоидальным напряжением u1 в обмотке возникает ток i0, называемый током холостого хода и создающий магнитодвижущую силу (МДС) F0 = i0w1, под действием которой по сердечнику замыкается синусоидально изменяющийся во времени магнитный поток Φ0. Этот поток называют основным магнитным потоком, или магнитным потоком взаимоиндукции. → е10 u1 →i0 →i0 w1 = F0 → Φ0 → е20 Применение сердечника из электротехнической стали уменьшает магнитное сопротивление Rμ магнитному потоку Φ0 и служит для усиления электромагнитной связи между обмотками. В соответствии с законом Ома для магнитной цепи , (4.2) где μ0 и μr - магнитная постоянная и относительная магнитная прони- цаемость стали; ℓ и s - длина и поперечное сечение магнитопровода. Таким образом, для создания определенного магнитного потока Φ0 требуется тем меньшая МДС и тем меньший ток i0, чем меньше сопротивление Rμ, т.е. чем больше магнитная проницаемость сердечника μr. Величина тока холостого хода в трансформаторе обычно составляет 3…5% от номинального тока нагрузки.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|