Применение трансформаторов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
рис. 11. Как видно из рисунка, сердечник составляется из двух отдельных стержней (керн) и двух ярем, которые тем или иным способом к ним притягиваются. Как стержни, так и ярмо набираются независимо друг от друга.
Рис. 12
Для того чтобы при сборке получить правильное положение стержней относительно каждого ярма, у мощных трансформаторов применяются цапфы (на рис. 10 изображены пунктиром), которые входят в углубления, имеющиеся в ярмах и в стержнях. Цапфы изготовляются из не проводящих электрический ток материалов, во избежание металлического соединения листов железа друг с другом и появления больших токов Фуко. Для уменьшения токов Фуко в сердечнике прокладывают иногда в местах стыка стержней и ярма прессшпан, асбестовую бумагу или не растворимый в масле миканит. Назначение этих прокладок заключается в изолировании пластин железа ярма от пластин стержней, так как трудно смонтировать сердечник так, чтобы пластины ярма являлись продолжением пластин стержня. В том случае, когда пластины ярма в месте стыка попадают между пластинами стержня, нарушается изоляция последних друг от друга, что влечет за собою увеличение токов Фуко. Так как сборка сердечников в притык допускает изготовление частей сердечника каждой в отдельности и монтаж этих частей несложен, то такой метод сборки и применяется весьма часто у мощных и стержневых трансформаторов.
При выполнении связи частей сердечника в нахлестку („в набор", в „переплет", или шихтовкой) пластины одной части, например стержня, переплетаются с пластинами другой части, например ярма, образуя в месте соединения слой из пластин, принадлежащих поочередно одной и другой части. Рис. 12 дает ясное представление о соединении листов железа в нахлестку.
Примером выполнения сердечника однофазного трансформатора стержневого типа в нахлестку может служить сердечник, изображенный на рис. 13. Этот сердечник собирается из чередующихся друг с другом слоев а и б, из которых каждый содержит пластины только двух размеров. При наложении одного слоя на другой места Стыков пластин одного слоя покрываются пластинами другого слоя.
Рис. 13
Примером выполнения сердечника однофазного трансформатора броневого типа в нахлестку может служить сердечник, изображенный на рис. 14. Сердечник состоит из двух частей, причем каждая часть составляется из двух пар одинаковых пластин 1-1 и 2-2. Отдельные слои пластин накладываются друг на друга таким образом, что стыки одного слоя перекрываются пластинами следующего слоя.
Рис. 14
В виду того, что сердечники, набранные в нахлестку, требуют несколько меньший намагничивающий ток и меньше гудят при неудовлетворительной сборке, чем сердечники, набранные в притык, в настоящее время имеется тенденция сердечники больших трансформаторов стержневого типа выполнять также в. нахлестку.
Аналогичную, но более упрощенную конструкцию имеет сердечник трансформатора, схематически изображенного на рис. 15б. Сердечник этого трансформатора состоит из четырех пластинчатых колец а1 а2, а3 и а4, охватывающих обмотки В и Н и расположенных под прямым углом друг к другу.
Для того, чтобы сердечнику придать механическую прочность, пластины его сжимаются или при помощи болтов и заклепок, проходящих через толщу сердечника, или же при помощи чугунных плит (или швеллеров), накладываемых на сердечник. Своеобразную конструкцию имеет сердечник у так называемого Берри-трансформатора броневого типа, схематически изображенного на рис. 15а. Как видно из рисунка, сердечник этого трансформатора состоит из ряда колец а2 а4. а3..., охватывающих кольцевые обмотки высокого и низкого напряжения В и Н равномерно по всему их периметру.
Рис. 15
Все устройство, предназначенное для придания механической прочности сердечнику, должно выполняться так, чтобы оно не мешало охлаждению трансформатора и не вызывало добавочных потерь от токов Фуко. В том случае, когда сжимные болты или заклепки пропускаются через толщу сердечника, эти болты должны быть тщательно изолированы от железа, во избежание электрического соединения ими пластин железа, что влечет за собою увеличение потерь на токи Фуко в железе. У трансформаторов небольшой мощности в качестве сжимных болтов с успехом применяют деревянные шпильки, проходящие через толщу сердечника, с ввинчиваемыми в них с торцов шурупами для дерева.
Чтобы получить равномерное сжатие листов, под сжимные болты подкладываются железные пластины толщиною около 1 мм. Сжимные плиты (щеки) целесообразно выполнять из немагнитного материала. Часто, однако, их выполняют из чугуна, но располагают так, чтобы они не увеличивали магнитное рассеяние обмоток и тем самым не увеличивали потерь на токи Фуко. У трансформаторов небольшой мощности, работающих в масле, сжимные щеки у ярма выполняются из дерева.
В настоящее время производятся опыты в отношении полной или частичной замены стяжных болтов склеиванием железных листов помощью бакелитовой массы при высоком давлении (10-50 am).
.4 Общая конструкция сердечников трехфазных трансформаторов
Сердечники трехфазных трансформаторов стержневого типа выполняются в настоящее время со стержнями, расположенными в один ряд (рис. 7). Связь стержней с ярмами осуществляется или в притык или в нахлестку. В первом случае стержни и оба ярма изготовляются совершенно самостоятельно и затем при сборке, после наложения катушек, стягиваются при помощи сжимных плит и