2. Budowa transformatora.

Prezentacja na temat: "2. Budowa transformatora."— Zapis prezentacji:

1 2. Budowa transformatora.
opracował mgr inż. Piotr Praczukowski

2 W transformatorze wyróżnia się trzy zasadnicze zespoły elementów warunkujące poprawną pracę:
Obwód magnetyczny wykonany z ferromagnetyku, który stanowi drogę o dużej przenikalności magnetycznej dla strumienia magnetycznego (rdzeń magnetyczny). Obwody elektryczne, przez które płyną prądy obu uzwojeń transformatora, Układy izolacyjne, mające na celu izolację zwojów, cewek i stron transformatora.

3

4 Obwód magnetyczny transformatora
Obwód magnetyczny transformatora (rdzeń) jest wykonany z odizolowanych od siebie blach transformatorowych o grubości 0,05 do 0,35 mm, przy czym mniejsze grubości stosuje się do transformatorów o wielkiej częstotliwości. W transformatorach o największej częstotliwości obwód magnetyczny wykonany jest jako powietrzny.

5 Celem stosowania blach do budowy transformatora jest ograniczenie prądów wirowych indukcyjnych w przekroju prostopadłym do kierunku zmiennego w czasie wektora indukcji magnetycznej. Jeśli przekrój ten jest podzielony na cienkie, odizolowane od siebie warstewki, to prądy wirowe mogą się zamykać jedynie w polu pojedynczego przekroju poprzecznego blachy.

6 Zmniejszenie grubości blachy ogranicza możliwość powstawania prądów wirowych, a tym samym zmniejsza straty mocy czynnej spowodowane prądami wirowymi. Do wykonywania blach magnetycznych stosuje się materiały magnetycznie miękkie. Blachy elektrotechniczne stosowane do wyrobu obwodów magnetycznych dzieli się na: gorącowalcowane zimnowalcowane.

7 Blachy gorącowalcowane są coraz rzadziej stosowane ze względu na swoje gorsze właściwości magnetyczne. Blachy zimnowalcowane wykonuje się jako: niezorientowane (izotropowe) zorientowane (anizotropowe) Własności te nadaje się blasze w procesie walcowania na zimno.

8 Blachy izotropowe mają jednakowe właściwości magnetyczne we wszystkich kierunkach w płaszczyźnie blachy (stratność i przenikalność magnetyczna) i są stosowane w obwodach magnetycznych, w których kierunek wektora indukcji ulega zmianie. Blachy anizotropowe charakteryzują się bardzo dobrymi własnościami magnetycznymi dla kierunku pola magnetycznego zgodnego z kierunkiem walcowania blachy, natomiast dla innych kierunków własności te się znacznie pogarszają. Najgorsze własności są dla kierunku nachylonego pod kątem ok. 54o do kierunku walcowania.

9 Do wykonywania rdzeni transformatorów stosuje się anizotropowe blachy zimno-walcowane. Poszczególne fragmenty obwodu magnety-cznego wykrawa się tak, aby kierunek strumienia magnetycznego pokrywał się z kierunkiem walcowania blachy.

10 Najczęściej stosowanym materiałem rdzenia jest stal silnie nakrzemiona (zawierająca ok. 4% Si), dzięki czemu możliwe jest osiągnięcie dużej rezystywności rdzenia przy zachowaniu właściwości materiału magnetycznie miękkiego. Blacha krzemowa jest twarda i krucha, a jej obróbka możliwa metodą wykrawania. Innymi materiałami stosowanymi do budowy rdzeni są permaloje (stopy niklu 79% i żelaza 21%) oraz magnetycznie miękkie ferryty.

11 Izolacja blach magnetycznych.
Izolację blach magnetycznych wykonuje się przez dwustronne powlekanie lakierami termoutwardzalnymi, natomiast blachy zimnowalcowane są pokrywane izolacją ceramiczną już w procesie walcowania, a następnie mogą być dodatkowo dolakierowane.

12 Kształtki rdzeniowe. EI UI M

13

14 W zależności od drogi strumienia magnetycznego wyróżniamy transformatory o rdzeniu płaszczowym stanowiącym obwód magnetyczny rozgałęziony i transformatory tzw. rdzeniowe o obwodzie magnetycznym nierozgałęzionym. W transformatorze rdzeniowym uzwojenie pierwotne i wtórne są dzielone na połówki i umieszczone na obu kolumnach. W transformatorze płaszczowym (złożonym z trzech kolumn), uzwojenia umieszczone są na środkowej kolumnie rdzenia transformatora.

15 Transformator rdzeniowy

16 Transformator płaszczowy

17 Uzwojenia transformatora.
Uzwojenia transformatora wykonuje się przeważnie z drutu miedzianego w izolacji emaliowanej. Izolacja taka wytrzymuje temperatury rzędu K ( oC), a jej napięcie przebicia wynosi od 0,5 do 2kV. Średnica drutu zależy od wartości natężenia prądu płynącego przez uzwojenie. Spotyka się również uzwojenia wykonane z drutu lub taśmy aluminiowej.

18

19