Устройство Силовых Трансформаторов

1.1 Устройство трансформаторов - Учебное пособие - Расчет и выбор судовых силовых трансформаторов для полупроводниковых...
В зависимости от конфигурации магнит­ной системы трансформаторы подразделяют на стержневые (рис. 1.2, а), броневые (рис. 1.2, б) и тороидальные (рис. 1.2, е). Стержнем называют часть магнитопровода, на котором размещают обмотки.

Трансформаторы большой и средней мощности обычно выпол­няют стержневыми. Они имеют лучшие условия охлаждения и меньшую массу, чем броневые.

2—стержень, 3 – обмотки, 4 —боковое ярмо, 5 —боковое совмещенное ярмо

При холостом ходе, когда ток во вторичной обмотке тран­сформатора отсутствует, для контура первичной обмотки трансфор­матора можно написать уравнение

u1= Um sin ωt.

Уравнение (6) справедливо, если принять, что не только ток вторичной обмотки равен нулю, но и отсутствуют магнитные потери в стали (от вихревых токов и гистерезиса), иначе последние должны были бы учитываться в виде потерь от тока, проходящего по замк­нутой накоротко вторичной обмотке с большим активным сопро­тивлением.

Вводя в уравнение (6) э.д.с, индуктируемую пере­менным магнитным потоком Ф(t):

e1(t) = - w1dФ(t)/dt

и пренебрегая падением напряжения ilR1 в активном сопротивлении первичной обмотки из-за его малости, получим

u1+ e1(t) = 0,

откуда следует, что приложенное к первичной обмотке напряжение практически полностью уравновешивается индуктированной в этой обмотке э. д. с. Если питающее напряжение u1 изменяется по синусоидальному закону то магнитный поток также будет изме­няться синусоидально, отставая по фазе от приложенного напря­жения на угол 90°:

э. д. с. - е1 уравнение (6) можно записать в комплексной форме:

Предположив, что насы­щение стали трансформатора отсутствует и весь магнит­ный поток замыкается по стальному магнитопроводу, можно положить ток пер­вичной обмотки идеализированного трансформатора пропорциональным магнитному потоку. В связи с этим на векторной диаграмме холостого хода идеализированного транс­форматора (рис.1.4, а) ток холостого хода I0 изображен вектором, совпадающим с направлением вектора магнитного потока Фт.



Рис. 1.2. Основные типы однофазных трансформаторов:
а —стержневой, б —броневой, в —тороидальный; 1— ярмо, 2 — стержень, 3 — обмотки, 4 — то­роидальный магнитопровод


u1 = i1R1 + w1dФ(t)/dt ,