3.4. Конструкция трансформатора | Электронная библиотека
Общетехнические дисциплины / Общая энергетика / 3.4. Конструкция трансформатора
Трансформатор кроме активной части (магнитопровода и обмоток) включает и конструктивную часть (рис. 3.10).
В мощных силовых трансформаторах в качестве обмоток низшего напряжения в основном применяют винтовые обмотки (рис. 3.11). Они могут иметь от 4 до 20 (и более) параллельных проводов.
В качестве обмоток высшего и низшего напряжения широко используются непрерывные катушечные обмотки ввиду их большой механической прочности и надежности (рис. 3.12).
В тех случаях, когда затруднительно выполнить обмотку непрерывной (по условиям сборки или изоляции обмоток), применяется дисковая обмотка, собираемая из комплекта отдельно намотанных двойных катушек. Обмотку выполняют дисковой, если ее катушки имеют дополнительную изоляцию для всех витков катушки.
В трансформаторах классов напряжения 150кВ и выше применяют переплетенные обмотки (рис. 3.13). В процессе намотки обеспечивается переплетение витков соседних катушек, что приводит к равномерному емкостному распределению напряжения.
Соединение различных частей обмоток между собой с вводами и переключателями называют отводами трансформатора.
При работе трансформатора, а также при испытаниях отдельные части (обмотки, отводы и др.) находятся под высоким напряжением относительно магнитопровода, бака, крышки и других заземленных частей. При этом должна быть обеспечена электрическая прочность всей конструкции трансформатора. Изоляционные детали выполняют из различных твердых электроизолирующих материалов — электроизоляционного картона, бумаги, дерева и т.п.
Кроме того, для изоляции большинства силовых трансформаторов используются жидкие электроизоляционные материалы, главным образом трансформаторное (минеральное) масло.
При эксплуатации трансформаторов возникает необходимость изменения их коэффициента трансформации — регулирования напряжения. Оно обеспечивается либо при отключенном от сети трансформаторе, осуществляемом переключателями без возбуждения (ПБВ) для подсоединения к различным отпайкам обмотки, либо регулированием под нагрузкой (РПН), которое осуществляется при помощи специальной аппаратуры, состоящей из переключателя (избирателя отпаек), контактора, приводного механизма и других элементов (для отсоединения и присоединения выбранной отпайки при номинальном токе обмотки). Устройство для регулирования напряжения представляет собой самостоятельный конструктивный узел, устанавливаемый на трансформаторе. Для присоединения обмоток к сети служат
Активная часть с отводами и переключающим устройством помещается в бак, служащий резервуаром для трансформаторного масла. Крышку бака используют для установки вводов, крепления расширителя, термометров, переключающего устройства (ПБВ) и других конструктивных деталей. Расширитель служит для компенсации колебаний уровня масла при всех возможных в эксплуатации колебаниях температуры и предохраняет масло в баке от непосредственного соприкосновения с окружающим воздухом.
На стенке бака укрепляют охладительные устройства трансформатора — радиаторы или охладители, контакторы устройства регулирования напряжения под нагрузкой и т.п. В некоторых конструкциях радиаторы устанавливают на отдельном фундаменте рядом с трансформатором.
конструкция, схема, принцип действия, типы
Автор Andrey Ku На чтение 4 мин Опубликовано
Тяговые типы трансформаторов устанавливаются на подстанциях, питающих электротранспорт. Оборудование используется на железной дороге, при работе трамваев, троллейбусов и поездов метрополитена. Подстанции с разным количеством трансформаторов используются на узлах подачи питания к подземному и наземному транспорту.
Применяются конструкции, состоящее из одного или нескольких агрегатов. Одноагрегатные подстанции используются на участках с централизованным снабжением. Линия обесточивается полностью при необходимости технического обслуживания неисправных подстанций.
Содержание
- Конструкция
- Принцип действия
- Схема соединения обмоток
- Назначение тяговых трансформаторов
- Режим работы и типы, применяемые на тяговой подстанции
Конструкция
Строение простого трансформатора:
- Сердечник.
- Обмотки для высокого и низкого напряжения, не соединенные друг с другом, отличающиеся количеством витков.
- Шихтованный магнитопровод и несколько обмоток входят в активную часть устройства.
Магнитопровод сконструирован из пары горизонтальных ярм и 2-х вертикальных стержней. Стержни собираются из нескольких сжатых стальных листов, используемых в электротехнике. Собираются пакеты разной ширины с изменяющимся сечением, приближенным по форме к круглому. Шпильки используются для сцепки листов, их изоляция обеспечивается бакелитовыми трубками, а под гайки ставятся шайбы из этого материала.
Ярма изготовлены из стальных листов, во время их сборки по бокам крепятся швеллера, соединенные болтами, ввинченными в торцы железных планок. Ярма соединены стальными стержнями магнитопровода.
Две силовые планки крепятся снизу к паре швеллеров, они создают опору для активной части трансформатора и прилегают ко дну бака. Швеллера, установленные на верхнем ярме, соединяются с крышкой с помощью болтов через овальные отверстия. Поэтому активная часть располагается внизу бака, а ее крышка прижимается к фланцам. Между металлическими элементами устанавливаются эластичные прокладки, не пропускающие масло.
Принцип действия
Главный принцип работы тяговых трансформаторов – это взаимная индукция. Электричество к обмоткам передается от главного источника. Переменный ток направляется на потребляющее устройство через зажимы обмотки.
Тяговые трансформаторы для тяговых подстанций регулируют до нужного уровня напряжение, подающееся на потребители электроэнергии. Настраивают выходное напряжение в зависимости от режима работы двигателей.
Схема соединения обмоток
В трансформаторе установлены три обмотки: первичная и две вторичные. Первая вторичная обеспечивает собственные потребности устройства, состоит из 22 витков и питает вспомогательное оборудование, а также основную вторичную обмотку. Обмотка собрана из двух нерегулируемых элементов из 20 витков и пары регулируемых. Они делятся на 4 секции по 5 витков, в каждой из них устанавливается ЭДС по 145 В.
Прогулка наматывается на 6 цилиндров, установленных на паре вертикально расположенных стержней.
Нерегулируемые элементы вторичной обмотки находятся на внутренних цилиндрах.
Условные обозначения начала и конца обмотки выражаются на схеме первыми и последними символами латинского алфавита. Прописные буквы применяются для обмотки с высоким напряжением, элементы, проводящие низкий ток, отмечаются строчными.
Обмотки на стержнях фиксируются на нескольких изоляционных цилиндрах с применением картонных прокладок или реек. Прокладки постепенно усаживается при использовании устройства. Деталь в форме наклонной штанги применяется для улучшения осевой стяжки. Один конец крепится на ярмовой балке, а другой соединяется с подвижным башмаком, установленным на присущим кольце.
Как выглядят матки скрепляются с двумя группами с помощью проводов группового переключателя. Обе группы через выпрямительное устройство соединяются с двигателем. Нерегулируемые элементы спиральных обмоток установлены возле сердечника. В центре находится сетевая непрерывная обмотка, эти элементы в обоих сердечниках соединяются параллельно. Дисковые катушки подвижной части находится на внешнем цилиндре.
Стальные шайбы крепится на магнитопровод при сборке активной части без верхнего ярма. Текстолитовые бруски ставятся веером на шайбы для того, чтобы масло протекало под обмоткой. Текстолитовые кольца ложатся на верхний виток на всех цилиндрах. Веером на них устанавливаются бруски, выводящие масло. На них крепятся металлические шайбы.
Назначение тяговых трансформаторов
Техника для тяговых подстанций делятся на три группы:
- Для метрополитена.
- Для железнодорожного сообщения.
- Длина земного транспорта в черте города.
Силовые трансформаторы тяговых подстанций отличаются несколькими особенностями. На их конструкцию влияет сфера применения и назначение. Агрегаты, установленные в трамваях, троллейбусах и поездах, значительно отличаются. Подстанции, обеспечивающие работу железнодорожного транспорта, находятся на расстоянии 25-50 км. Специальные требования выполняются при проектировании сети.
Профиль железнодорожного сообщения, эксплуатируемые транспортные средства, влияют на создание технологических карт и размещение трансформаторов.
Режим работы и типы, применяемые на тяговой подстанции
Трансформаторы для тяговых подстанций переменного тока делятся на группы с учетом условий эксплуатации.
Устройство, которое устанавливается на железнодорожных сообщениях:
- Опорные.
- Тупиковые.
- Промежуточные.
Опорные устройства применяются для питания других объектов. Тупиковые снабжаются электричеством от соседних трансформаторов, промежуточное устанавливаются между двумя соседями подстанциями.
Специальные виды используются для городского транспорта. Первая группа устройств требует регулярного обслуживания. Вторая работает полностью в автоматическом режиме. Действие третьего вида трансформаторов регулируется с помощью телеуправляемой техники, поэтому и поддержка таких устройств не требует работы обслуживающего персонала.
Изделия для метрополитена:
- Тяговые.
- Понизительные.
- Тягово-понизительные.
Понизительные снабжаются электричеством от городских сетей.
Понизительные уменьшают напряжение до 400-220 вольт, питают силовые установки и освещение. Подстанции уменьшают напряжение до необходимого уровня.
Magnetics — Руководства по проектированию
Поиск по номеру детали
Не можете найти то, что ищете?
Воспользуйтесь расширенным поиском ниже.
Расширенный поиск деталей »
Поиск по номеру детали
Не можете найти то, что ищете?
Воспользуйтесь расширенным поиском ниже.
Расширенный поиск номера детали »
Индуктор Дизайн
Катушки индуктивности — это устройства, которые накапливают и преобразуют энергию. Петля BH характеризует полезную область работы магнитного компонента. Когда зазор вводится в сердечник либо дискретно, как в феррите, либо распределенно, как в порошковом сердечнике, способность устройства накапливать энергию значительно увеличивается, начиная с диапазона 0,2–2,0 Э для сердечника без зазора до 100–1000 эрстедов для сердечника с зазором путем резки по петле BH (чтобы узнать больше о петлях BH с порошковым сердечником, см.
- Конструкция индуктора с магнитными порошковыми сердечниками
- Конструкция индуктора с ферритовыми сердечниками Magnetics
- Сердечники индуктивности: выбор материала и формы
Конструкция трансформатора
При проектировании силового трансформатора необходимо помнить о двух основных целях: удерживать сердечник от насыщения и минимизировать потери в сердечнике.
Материалы для трансформаторов обычно имеют высокую проницаемость, обычно это ферриты или ленточные сердечники. Характеристики, которые следует учитывать при выборе между сердечниками с ленточной обмоткой и ферритами, следующие: частота и рабочая температура, а также удельная стоимость, размер и форма. Ферритовые сердечники предлагают преимущества низких потерь, низкой стоимости и большого разнообразия доступных форм и размеров. Сердечники потенциометра обладают преимуществом защитного экранирования, что может быть важно в конструкциях, чувствительных к электромагнитным и радиочастотным помехам. Сердечники Planar E обеспечивают простоту сборки, стабильные результаты и низкий профиль. Ферриты обычно предназначены для использования на частотах 10 кГц и выше. На частотах выше 20 кГц ферритовая конструкция обычно ограничивается потерями, а на частотах ниже 20 кГц конструкция обычно ограничивается пропускной способностью магнитного потока устройства. Сердечники с ленточной обмоткой имеют более высокую B max и плотность потока насыщения, поэтому общая конструкция может быть меньше.
- Конструкция трансформатора с ферритовыми сердечниками Magnetics
Проектирование с использованием порошковых сердечников Magnetics
- Просмотрите страницу «Расчеты порошковых сердечников», чтобы ознакомиться со списком стандартных расчетов, используемых разработчиками магнетиков: коэффициент намотки, средняя длина витка (MLT), сопротивление постоянному току (DCR), размеры намотанной катушки и превышение температуры.
- Просмотрите страницу расчета потерь в сердечнике, чтобы узнать о пошаговом методе расчета потерь, создаваемых порошковыми сердечниками при определенных условиях.
Блочные конструкции и изделия для сильноточных приложений
Быстрое расширение рынка преобразователей солнечной и ветровой энергии, гибридных транспортных средств и ИБП увеличило спрос на сильноточные (100-300 ампер) катушки индуктивности. Для многих сильноточных приложений ограничивающим фактором является не обязательно способность материала обеспечить достаточную индуктивность при смещении постоянного тока, а скорее способность разместить достаточное количество витков толстого провода или фольги для обеспечения необходимой индуктивности.
Компания Magnetics предлагает ряд более крупных сердечников E и U, которые могут работать как с проводами большего размера, так и с большим количеством проводов; однако в некоторых случаях требуется более крупная форма, чтобы поддерживать индуктивность при токах более 100 ампер. Блоки Magnetics могут быть расположены так, чтобы поддерживать это требование индуктивности. Блоки Kool Mu и XFlux бывают разных размеров и форм, что обеспечивает гибкость и индивидуальность конструкции. Новые размеры также могут быть обработаны. Свяжитесь с Magnetics для получения дополнительной информации.
- Узнайте больше о блочных конструкциях и продуктах для сильноточных приложений
- Скачать блок Magnetics A L Калькулятор
- Узнайте больше о проектировании с использованием магнитных сердечников при высоких температурах
Конструкция трансформатора TDK | Трансформаторы для преобразователей переменного тока в постоянный
Особенность
Просто выбрав и введя необходимые условия проектирования, не только рассчитывается количество витков, но также автоматически выбираются оптимальная форма и материалы.
Затем создается спецификация трансформатора и предоставляется заказчику.
Образцы рекомендуемой конструкции трансформатора можно заказать через уполномоченного дистрибьютора.
Трансформаторы, созданные с помощью этого инструмента проектирования, основаны на оригинальной серии ECO компании TDK, которая изготавливается с использованием автоматизированного процесса намотки, обеспечивающего высокое качество и стабильность производства.
Применимый диапазон спецификаций
- Система цепи: обратноходовая (ШИМ и псевдорезонанс)
- Входное напряжение: Широкий вход (AC90V~AC264V)
- Выходная мощность: 5~40 Вт
- Выходное напряжение: 5~50 В
- Выходной ток: всего 2 А
- Максимальное количество выходов: 2
- Рабочая частота: 30~140 кГц
- * В некоторых случаях мы не можем предложить рекомендуемый трансформатор из-за сочетания состояния входа/выхода и частоты.
НАПОМИНАНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ДИЗАЙНАПожалуйста, прочтите эту спецификацию перед использованием этого инструмента для дизайна во что бы то ни стало.
- (1) Перед использованием этого инструмента проектирования обязательно проверьте область применения спецификаций.
- (2)Результаты расчета рассчитаны и могут отличаться от фактической работы.
- (3) Даже в рамках спецификации может не быть рекомендованной формы в зависимости от сочетания условий.
- (4) Этот инструмент проектирования разработан с учетом изоляционного расстояния общего электронного оборудования. Подтвердите стандарты безопасности, которые фактически применяются при массовом производстве.
- (5) Содержимое Design Tool может быть изменено без предварительного уведомления в целях улучшения или по другим причинам.
- (6) TDK не несет ответственности за любой ущерб, причиненный в результате использования Инструмента проектирования.
- (7) Все авторские права на Средства проектирования принадлежат корпорации TDK.
- (8) Не воспроизводить и не воспроизводить
- (9)Продукты заказываются у Digi-key.
Маршрут проектирования/заказа
Используйте Design Tool, только если вы согласны с приведенной выше лицензией.
Обратите внимание на использованиеПожалуйста, прочтите эту спецификацию, прежде чем использовать этот продукт во что бы то ни стало.
Внимание вопрос безопасностиЯ беру на себя использование с этим продуктом, и это уделено достаточно внимания, и пожалуйста, обратите внимание безопасно.
Внимание на конструкцию
- При проектировании основы электрической цепи используйте размер отверстия или площадки, которые мы рекомендуем.
- Происходит утечка магнитного потока. Пожалуйста, подтвердите это заранее о влиянии магнитного потока.
Есть опасение вызвать ложное движение техники. - При проектировании электрической цепи обратите внимание на следующее содержание.
В прикладном безопасном стандарте. Транс и расстояние с другими деталями - Соответственно, пожалуйста, не добавляйте к нему вибрацию и удары. Есть страх потерять функцию.
Внимание при обращении
- Пожалуйста, не используйте его, если вы уронили продукт.
Продукт производит возможность потери функции - Пожалуйста, обратите внимание на булавку, которая была направлена остро. Есть опасность пораниться.
- Пожалуйста, избегайте следующего места. Место, куда попадает капля воды, мусор, пыль, влияние тумана. Место, куда попадают прямые солнечные лучи.
Существует опасение вызвать ложное движение техники. - Пожалуйста, запретите хранение и использование в другом месте. Окружающая среда должна сопровождаться газовой коррозией, солью, кислотой, щелочью.
Есть страх потерять функцию. - При переноске изделия на основе электрической цепи. Пожалуйста, не используйте металлический инструмент. Потому что к продукту добавляется невероятная сила.
Есть страх потерять функцию.
Потому что к продукту добавляется невероятная сила. Внимание
- Пожалуйста, избегайте использования на открытом воздухе в предназначенном для этого состоянии. Есть разрушение части цепи и опасность воспламенения.
- Этот продукт считался характеристикой компонента и был изготовлен. Мы выбираем диапазон влажности в качестве уже используемой температуры. Пожалуйста, избегайте использования диапазона больше, чем это. Есть повреждения и боязнь воспламенения.
- Пожалуйста, избегайте использования в окружающей среде. Окружающая среда, в которой мусор и пыль прилипают к продукту. Есть страх вызвать пожар.
- Продукты, перечисленные в этой спецификации, предназначены для использования в обычном электронном оборудовании (AV-оборудование, телекоммуникационное оборудование, бытовая техника, оборудование для развлечений, компьютерное оборудование, личное оборудование, офисное оборудование, измерительное оборудование, промышленные роботы).
- Изделия не предназначены и не имеют гарантии на соответствие перечисленным ниже требованиям приложений, производительность и/или качество которых требуют более строгого уровня безопасности или надежности, или чей отказ, неисправность или неисправность могут нанести серьезный ущерб обществу, человеку или имущество.
- Если вы собираетесь использовать продукты в перечисленных ниже областях или если у вас есть особые требования, выходящие за пределы диапазона или условий, изложенных в этом каталоге, свяжитесь с нами.
- (1) Аэрокосмическое/авиационное оборудование
- (2) Транспортное оборудование (автомобили, электропоезда, суда и т. д.)
- (3) Медицинское оборудование
- (4) Оборудование управления производством электроэнергии
- (5) Оборудование для атомной энергетики
- (6) Применение донного оборудования
- (7) Транспортное контрольно-измерительное оборудование
- (8) Оборудование для обработки общественной информации
- (9) Военная техника
- (10) Электронагреватели, оборудование для сжигания
- (11) Оборудование для предотвращения стихийных бедствий/преступлений
- (12) Оборудование безопасности
- (13) Другие приложения, которые не считаются приложениями общего назначения
При проектировании вашего оборудования, даже для приложений общего назначения, просим принять во внимание обеспечение безопасности цепи/устройства или обеспечение резервных цепей в вашем оборудовании.
