Трансформаторы со стыковыми и шихтованными в переплет магнитопроводами
По способу сочленения стержней с ярмами различают трансформаторы со стыковыми (рис. 14.10) и шихтованными в переплет (рис. 14.11) магнитопроводами. В первом случае стержни и ярма выполняются и скрепляются раздельно и при сборке магнитопровода стержни с размещенными на них обмотками устанавливаются встык с ярмами и стягиваются специальными конструкциями.
В местах стыка во избежание замыкания листов (рис. 14.12) и возникновения больших вихревых токов, вызывающих увеличение потерь и чрезмерное повышение температуры стали устанавливаются изоляционные прокладки.
Рис. 14.10. Принцип стыкового соединения магнитопроводов однофазного (а) и трехфазного (б) трансформаторов
Рис. 14.11. Порядок укладки листов стали шихтованных магнитопроводов однофазных (а) и трехфазных (б) трансформаторов
Рис. 14.12.
Размещение изоляционной прокладки в месте стыка стержня с ярмом
Сборка магнитопровода в переплет ведется путем чередования слоя листов, разложенных по положению1 (рис. 14.11, а, б), со слоем листов, разложенных по положению 2. В результате такой сборки после стяжки ярм прессующими балками и стержней бандажами из стеклоленты получается остов трансформатора, не требующий каких-либо добавочных креплений (рис. 14.13), Остовом трансформатора называется магнитопровод вместе со всеми конструкциями и деталями, служащими для скрепления его отдельных частей. Листы, из которых собирается шихтованный магнитопровод, имеют прямоугольную форму (рис. 14.11), если они штампуются из горячекатаной электротехнической стали.
Рис. 14.13. Остов трансформатора
В настоящее время магнитопроводы трансформаторов изготовляются из
холоднокатаной электротехнической стали, так как она обладает
низкими удельными потерями
и повышенной магнитной проницаемостью.
При применении этой стали оказалось возможным повысить магнитную индукцию в
стержне масляного трансформатора до 1,6— 1,7 Тл (вместо 1,4—1,5 Тл у
горячекатаной), что дало уменьшение его поперечного сечения и, следовательно,
сокращение массы металла — стали и обмоток трансформатора. Кроме того, при этом
уменьшаются потери в стали и намагничивающий ток трансформатора. Однако
вследствие резко выраженной анизотропии магнитных свойств холоднокатаной стали,
улучшение ее характеристик наблюдается только при совпадении силовых линий
магнитной индукции с направлением проката. При их несовпадении происходит резкое
ухудшение характеристик.
Поэтому при сборке магнитопровода из этой стали листы штампуются и укладываются так, чтобы магнитный поток проходил в них по направлению проката. Если листы имеют прямоугольную форму (как на рис. 14.14, то в местах, где линии магнитного поля поворачиваются на 90° (заштрихованный участок на рис. 14.15), наблюдается увеличение потерь и падения магнитного напряжения, что приводит к некоторому ухудшению характеристик трансформатора. Во избежание этого при сборке магнитопровода из холоднокатаной стали применяют косые стыки, как показано па рис. 14.15. Taм же показана форма пластин, из которых собирается магнитопровод.
Рис. 14.14. Участок магнитопровода с ухудшенными магнитными характеристиками (заштрихованный)
Рис. 14.15. Форма пластин и порядок шихтовки магнитопровода
из холоднокатаной стали:
а — первый слой; б — второй слой; в — взаимное
расположение слоев при укладке
После сборки шихтованного впереплет магнитопровода листы верхнего ярма вынимаются (расшихтовываются), на стержнях размещаются обмотки, а затем ярмо снова зашихтовывается.
Наиболее широкое распространение в трансформаторостроении получили
магнитопроводы, шихтованные впереплет. Стыковая
конструкция применяется значительно реже, так как наличие немагнитных зазоров в
местах стыков увеличивает магнитное сопротивление на пути магнитного потока. Это
приводит к возрастанию намагничивающего тока
трансформатора.
