Disenyo ng power transpormer

Ang transpormer ay isang de-koryenteng makina na nagko-convert ng alternating current ng isang boltahe sa alternating current ng isa pang boltahe.

Ang mga pangunahing elemento ng istruktura ng mga transformer ng kapangyarihan: katawan, core, windings, cooling device, bushings at protective device (expander, exhaust pipe at gas relay).

Ang mga windings ng transpormer ay nakaayos upang ang magnetic flux na nilikha ng pangunahing winding ay tumagos sa karamihan ng pangalawang windings. Ang pangangailangang ito ay tinitiyak ng pagtatayo ng steel core, na isang closed magnetic circuit. Depende sa mutual arrangement ng windings at magnetic system, mayroong dalawang pangunahing uri ng mga transformer: rod at armature.

Sa isang rod transpormer, ang mga windings ay matatagpuan sa mga core rod, na konektado sa pamamagitan ng mga pamatok na nagsasara ng magnetic circuit. Ang uri ng baras ay ginagamit para sa mga power supply at isang bilang ng mga espesyal na transformer. Ang isang armored transpormer ay gumagamit ng isang branched magnetic circuit na sumasaklaw sa paikot-ikot, na parang "nakasuot" dito.Ang istraktura ng core na tulad ng armor ay partikular na ginagamit para sa maliliit na single-phase na mga transformer.

Three-phase rod transformer:

Ang magnetic circuit ng transpormer, na tinatawag na core, ay binuo mula sa mga sheet ng haluang metal na bakal. Upang hindi isara ang mga sheet, sila ay paunang pinahiran ng isang manipis na layer ng barnis o nakadikit sa papel.

Ang core ay binubuo ng mga rod na nagdadala ng mga coils at isang pamatok na nagsasara ng magnetic circuit. Ang cross-section ng core ay dapat na mas malapit hangga't maaari sa hugis ng mga coils.

Sa rectangular windings, ang cross-section ng core ay ginawang parihaba. May round — ang core ay may multi-level na seksyon. Kung ang core ay may malaking cross-section, pagkatapos ay ang mga longitudinal air channel ay ginawa upang alisin ang init, na naghahati sa core sa magkahiwalay na mga pakete.

Ang mga sheet ay hinila kasama ng mga pin o rivet. Ang mga indibidwal na sheet ay hindi dapat konektado sa isa't isa, dahil ang mga eddy current ay maaaring mangyari sa contact plane. Upang maiwasan ang pagsasara ng mga sheet sa pamamagitan ng mga pin at rivet, ang mga insulating tube ay inilalagay sa kanila. Ang mga nuts at rivet head ay nakahiwalay sa mga core press plate na may mga electrical cardboard washers.

Dalawang uri ng windings ang ginagamit sa mga transformer: disc at cylindrical.

Sa pamamagitan ng isang hugis-disk na paikot-ikot na disenyo, ang pangunahin at pangalawang paikot-ikot ay nahahati sa isang serye ng mga flat na hugis-disk na paikot-ikot na kahalili sa serye sa core ng transpormer.

Sa isang cylindrical winding, ang pangunahin at pangalawang windings ay nakaayos nang concentrically sa bawat isa. Ang mababang boltahe na paikot-ikot ay karaniwang inilalagay na mas malapit sa core dahil mas madaling i-insulate ito mula sa bakal.

Kapag gumagawa ng mga windings, ang isang pagkakaiba ay dapat gawin sa pagitan ng pagkakabukod ng mga indibidwal na mga wire, ang pagkakabukod sa pagitan ng mga layer at windings, ang pagkakabukod sa pagitan ng pangunahin at pangalawang (pangalawang) windings, at ang pagkakabukod ng mga windings na may kaugnayan sa core.

Ang mga windings ng transpormer ay gawa sa tansong kawad na natatakpan ng pagkakabukod. Upang i-insulate ang paikot-ikot na mga wire, papel, minsan cotton silk yarn, varnish (enamel) foil o ilang mga layer ng pagkakabukod ay ginagamit, halimbawa, isang layer ng barnis at isang layer ng silk yarn, isang layer ng papel at isang layer ng cotton yarn , atbp.

Ang mga separator ng papel ay ginagamit bilang pagkakabukod sa pagitan ng mga layer. Ang mga windings ay insulated na may washers o mga de-koryenteng karton gasket na nakabalot sa oil-soaked tape, papel o tela.

Ang mga dulo ng windings ng transpormer ay inilabas sa tulong ng mga bushings, na naghihiwalay sa kanila mula sa grounded body (tangke).

Transformer device:

Mayroong dalawang pangunahing paraan upang ikonekta ang mga windings ng isang three-phase transpormer: koneksyon ng delta at koneksyon ng bituin. Kapag ang mga windings ay nakakonekta sa delta, ang phase boltahe ay katumbas ng boltahe ng linya, at ang kasalukuyang phase ay 1.73 beses na mas mababa kaysa sa kasalukuyang linya. Kapag ang windings ay star-connected, ang phase boltahe ay 1.73 beses na mas mababa kaysa sa linya boltahe, at ang phase kasalukuyang ay katumbas ng linya.

Ang paraan ng pagkonekta sa mga windings sa isang three-phase transpormer ay napakahalaga, dahil ang anggulo ng phase ng pangalawang boltahe na nauugnay sa pangunahing ay nakasalalay dito. Ang phase shift sa pagitan ng pangunahin at pangalawang paikot-ikot na boltahe ay nakasalalay din sa direksyon ng paikot-ikot ng mga coils. Para sa higit pang mga detalye tingnan dito: Mga scheme at grupo para sa pagkonekta ng mga windings ng mga power transformer

Kung saan ang mga transformer ay dinisenyo para sa magkasanib na parallel na gawain, kinakailangan na ang mga agarang potensyal ng mga phase ng mga transformer na ito ay pareho. Ang mga transformer na may parehong phase shift sa pagitan ng mga boltahe ng linya ng mataas at mababang boltahe na paikot-ikot ay itinalaga sa parehong pangkat ng mga paikot-ikot na koneksyon, na itinalaga ng isang numero alinsunod sa pagtatalaga ng oras.

Upang ihiwalay ang paikot-ikot mula sa core at upang ihiwalay ang mataas na boltahe na paikot-ikot mula sa mababang boltahe na paikot-ikot, ang mga matitigas na silindro na pinindot mula sa inihurnong papel o mga silindro na gawa sa mga de-koryenteng karton, na tinatawag na malambot na mga silindro, ay ginagamit.

Sa pagtatayo ng transpormer, ang isang espesyal na mineral (petrolyo) na langis ay malawakang ginagamit, na tinatawag na transpormer… Ang mga tangke ay puno ng langis ng transpormer at isang core na may mga paikot-ikot ay nahuhulog dito. Ang disenyo na ito ay pinagtibay para sa mga transformer na may mataas na kapangyarihan, para sa mga transformer ng high power rectifier, para sa mga transformer ng high power pulse.

Ang langis ng transpormer, kung saan tinanggal ang kahalumigmigan at mga dumi, iyon ay, pinatuyo at nalinis, ay isang mahusay na insulator sa pagitan ng mga paikot-ikot at kaso ng metal. Bilang karagdagan, ang langis ng transpormer, na may mas mataas na thermal conductivity kaysa sa hangin, ay nagsasagawa ng init mula sa mga aktibong bahagi ng transpormer hanggang sa mga panlabas na ibabaw ng tangke.

Habang tumataas ang kapangyarihan ng transpormer, ang mga pagkalugi ay lumalaki nang mas mabilis kaysa sa mga geometric na sukat nito, na humahantong sa pangangailangan na dagdagan ang paglamig na ibabaw nito. Tingnan ang mga detalye dito: Mga sistema ng paglamig para sa mga transformer ng kuryente

Sa pagsasagawa, ang mga aparato ay ginagamit na nagko-convert ng alternating boltahe, kung saan ang pangunahin at pangalawang windings ay konektado sa kuryente. Ang mga aparatong ito ay tinatawag na mga autotransformer.

Ang isang autotransformer ay naiiba sa isang maginoo na transpormer dahil ang pangunahin at pangalawang paikot-ikot ay konektado hindi lamang sa pasaklaw (tulad ng sa isang maginoo na transpormer), kundi pati na rin sa elektrikal.

Tingnan din: Mga katangian ng pagganap ng mga transformer ng kapangyarihan