Електричні машини

§ 12.2. Будова сердечників і обмоток однофазних трансформаторів

§ 12.2. Будова сердечників і обмоток однофазних трансформаторів
По конструкції сердечників однофазні силові трансформатори малої потужності виконують стрижневого (рис. 12.2) і броньового (рис. 12.3) типів.
Матеріалом для сердечників малих силових трансформаторів служить спеціальна листова гаряче- або холоднокатана електротехнічна сталь різних марок товщиною листа 0,5 і 0,35 мм (марки Э41, Э42, Э44 - гарячекатана; Э310, Э320, ЭЗЗО - холоднокатана сталь, ДЕРЖСТАНДАРТ 802-58). Із цієї листової сталі штампуються або нарізаються ножицями пластини відповідної форми, з яких і збирається сердечник трансформатора у вигляді пакета необхідної товщини. З метою зменшення магнітних втрат у сердечнику трансформатора на гістерезис і вихрові струми від пульсації змінного магнітного поля в ньому окремі пластини його ізолюються одна від одної шляхом попереднього покриття їх тонким шаром ізоляційного лаку.
Малі силові трансформатори стрижневого типу із двома котушками мають кращі умови охолодження обмоток і сердечника і вимагають зменшеної витрати матеріалу на обмотку через меншу середню довжину витка. Частини сердечника трансформатора, на яких розташовуються котушки первинної й вторинної обмоток, називають стрижнями, а частини його без обмоток — ярмами (див. рис. 12.2).
Однак слід зазначити, що більшість силових трансформаторів малої потужності все-таки будують броньового типу із сердечником зі штампованих Ш-подібних пластин (див. рис. 12.3). Це дає можливість зменшити величину струму, що намагнічує, трансформатора за рахунок меншого числа повітряних проміжків на шляху замикання магнітного поля в сердечнику.
Останнім часом одержали поширення малі трансформатори з тороїдальними (рис. 12.4,а) і Ш-подібними (рис. 12.4, б) крученими розрізними сердечниками. Кручені сердечники малих трансформаторів, особливо ті, які виконані з холоднокатаної сталі, мають більш високу магнітну провідність для поля, що дозволяє трохи підвищити індукцію в них і завдяки цьому зменшити масу трансформатора. Форма поперечного перерізу стрижня сердечника в малих силових трансформаторах буває прямокутна (рис. 12.5,а) або квадратна (рис. 12.5,б), при цьому котушки обмоток зазвичай роблять прямокутної форми. Однак при квадратному перетині стрижня можлива також і кругла форма котушок.
Кріплення сердечника в силових трансформаторах малої потужності зазвичай здійснюється за допомогою шпильок. У цьому випадку пакет сердечника з листової електротехнічної сталі стискають за допомогою шпильок і скоб зі стрічкової сталі товщиною 1-2 мм (рис. 12.б).
Для обмоток трансформаторів малої потужності застосовуються круглі мідні і алюмінієві обмотувальні проводи (дроти) різних марок по нагрівостійкості, а також алюмінієва фольга у вигляді стрічок. Круглі мідні і алюмінієві обмотувальні проводи застосовують для котушок, які намотуються на каркаси. Каркаси котушок роблять зазвичай із ізолюючого матеріалу або шляхом штампування із пластмаси або клеять із картону та інших матеріалів.
Ці котушки використовують у звичайних сердечниках трансформаторів стрижневого і броньового типів, які збирають із окремих пластин у вигляді пакетів (див. рис. 12.2 і 12.3). Алюмінієву фольгу у вигляді стрічок зазвичай застосовують для обмоток малих трансформаторів із крученими сердечниками (див. рис. 12.4,б).