Что такое магнитопровод трансформатора

Магнитопроводы трансформаторов

Что такое магнитопровод трансформатора

By Admin Cat Магнитопровод6 комментариев
Warning: strpos(): Empty needle in /home/users/v/oshkin-mail/domains/transformator220.ru/wp-content/plugins/contextual-related-posts/includes/main-query.php on line 252

Магнитопровод силового трансформатора состоит из стальных пластин. Использование пластин вместо монолитного сердечника уменьшает вихревые токи, что повышает КПД и снижает нагрев.

магнитопроводы трансформаторов

Магнитопроводы вида 1, 2 или 3 получают методом штамповки.
Магнитопроводы вида 4, 5 или 6 получают путём навивки стальной ленты на шаблон, причём магнитопроводы типа 4 и 5 затем разрезаются пополам.

Виды магнитопроводов трансформаторов бывают:

1, 4 – броневые,2, 5 – стержневые,

6, 7 – кольцевые.

Правда, кольцевых штампованных магнитопроводов я никогда не видел.
Чтобы определить сечение магнитопровода, нужно перемножить размеры «А» и «В». Для расчётов в этой статье используется размер сечения в сантиметрах.

Трансформаторы с штампованными броневым поз.1 и стержневым поз.2 магнитопроводами.Трансформаторы с витыми стержневым поз.1 и броневым поз.2 магнитопроводами.Трансформаторы с витыми кольцевыми магнитопроводами.

Стыковая конструкция

В такой конструкции сборка ярм и стержней осуществляется раздельно. Вначале на стержень монтируют обмотку, после этого крепят верхнее ярмо. Для изоляции пластин между стыкующимися элементами укладывают электрокартон.

После монтажа ярма, конструкция прессуется и стягивается с помощью вертикальных шпилек. Такой тип сборки применяется для шунтирующих и токоограничивающих реакторов. Зависит это, в основном, от габаритов установки.

При небольших размерах конечного изделия, такая сборка очень удобна, так как нужно лишь снять верхнее ярмо для монтажа обмоток.

Когда речь идет о применении такой конструкции в силовых трансформаторах, возникает потребность в громоздких устройствах для стяжки изделия. Поверхности стержней и ярм, подлежащих стыковке, должны быть механически обработаны. Это снижает магнитное сопротивление, но требует больших материальных затрат и времени. Поэтому для силовых трансформаторов применяется другой вид сборки – шихтовка.

Шихтованная конструкция

В такой конструкции ярма и стержни представляют собой переплет. Их разбивают на слои определенной толщины. Состоит каждый такой пакет из двух-трех листов стали. Каждый слой содержит пластины, часть которых должна заходить в ярмо. Необходимо следить за тем, чтобы пластины предыдущего слоя перекрывали стыки пластин соседнего элемента.

Преимуществом такого вида сборки являются:

  • небольшой вес конструкции;
  • малые зазоры в зонах стыков;
  • малый ток холостого хода;
  • повышенная механическая прочность.

Из недостатков можно выделить фактор более сложной сборки трансформатора.

Сначала необходимо произвести расшихтовку верхнего ярма на отдельные слои. Затем обмотки насаживают на стержни и повторяют шихтование. Это делает монтаж более трудоемким. Проводить его должен квалифицированный специалист, так как некачественная сборка может ухудшить технические параметры трансформатора.

Влияние некачественной сборки на характеристики изделия

Наиболее распространенным дефектом собранной конструкции может быть плохая стыковка ярма с пластинами стержня. Вследствие этого, появившиеся зазоры приведут к возрастанию тока холостого хода (Iхх) трансформатора. Также ухудшится магнитный поток.

Если при сборке изделия количество пластин, входящих в ярмо, будет менее требуемого, то это вызовет уменьшение поперечного сечения, что спровоцирует рост магнитной индукции и увеличение потерь на холостом ходу. Любые механические повреждения пластин магнитопровода, во время шихтовки, также вызовут ухудшение технических параметров трансформатора.

Конструкция магнитопроводов силовых трансформаторов

У броневых магнитопроводов сечения стержней прямоугольные, а стержневые и бронестержневые магнитопроводы имеют в сечении вид многоугольника, вписанного в окружность (рисунок 8, а, б). В этом случае обмотки имеют вид круговых цилиндров и вследствие ступенчатого сечения магнитопровода коэффициент заполнения сталью полости обмотки получается большим.

Такая конструкция с точки зрения расхода материалов, уменьшения габаритов и стоимости изготовления трансформатора, а также механической прочности обмоток является наиболее рациональной. Число ступеней магнитопровода увеличивается с увеличением мощности.

В мощных трансформаторах в сечении магнитопровода предусматриваются каналы для его охлаждения циркулирующим трансформаторным маслом (рисунок 8, б).

рис 8, Формы сечения стержней трансформаторов, рис. 9 Формы сечения ярем трансформаторов

Для упрощения технологии изготовления ярем их сечение берется прямоугольным или с небольшим числом ступеней (рисунок 9). Форма сечения ярма и его сочленение со стержнем выбираются с учетом обеспечения равномерного распределения магнитного потока в сечении магнитопровода.

Площади сечения ярем выбираются так, чтобы индукция в них была на 10 – 15% меньше, чем в стержнях. Стяжка стержней трансформаторов средней (до 800 – 1000 кВ×А) и большой мощности показана на рисунках 10 и 11. Ярма трансформаторов стягиваются с помощью деревянных или стальных балок.

Для весьма мощных трансформаторов применяются и более сложные конструкции магнитопроводов.

Рис 10. Стяжка стержней трансформаторов средней мощности.  Рисунок 11.

Стяжка стержней трансформаторов большой мощности 1 – деревянная планка; 2 – изоляционный цилиндр; 3 – деревянный стержень 1 – стальная шпилька; 2 – трубка из бакелизированной бумаги; 3 и 5 – шайбы из электротехнического картона; 4 – стальная шайба

Стержни магнитопроводов во избежание распушения спрессовывают (скрепляют).

Делают это обычно наложением на стержень бандажа из стеклоленты или стальной проволоки. Стальной бандаж выполняют с изолирующей пряжкой, что исключает создание замкнутых стальных витков на стержнях. Бандаж накладывают равномерно, с определенным натягом. Для опрессовки ярм 3 и мест их сочленения со стержнями 1 используют ярмовые балки 2, которые в местах, выходящих за крайние стержни (рис.

18), стягивают шпильками.
Во избежание возникновения разности потенциалов между металлическими частями во время работы трансформатора, что может вызвать пробой изоляционных промежутков, разделяющих эти части, магнитопровод и детали его крепления обязательно заземляют.

Заземление осуществляют медными лентами, вставляемыми между стальными пластинами магнитопровода одними концами и прикрепляемыми к ярмовым балкам другими концами.

Магнитопроводы трансформаторов малой мощности (обычно мощностью не более 1 кВ·А) чаще всего изготовляют из узкой ленты электротехнической холоднокатаной стали путем навивки. Такие магнитопроводы делают разрезными (рис. 1.9), а после насадки обмоток собирают встык и стягивают специальными хомутами.

Рисунок 12. Магнитопровод трансформатора небольшой мощностиРисунок 13. Раскрой листов (а) и укладка магнитопровода (б) трансформатора небольшой мощности

В однофазных трансформаторах весьма малой мощности (до 150 – 200 В×А) применяется броневая конструкция магнитопроводов.

При этом стремятся к наибольшему упрощению их изготовления и сборки, а также к уменьшению отходов листовой стали. Обычно штамповка листов магнитопровода производится по одному из вариантов, изображенных на рисунках 12 и 13.

В первом случае лист вырубается одним ударом штампа и имеет прорезь n; при сборке средний лепесток временно отгибается и вводится внутрь катушки обмотки, лепесток последующего листа вводится внутрь катушки с противоположного, торцевого, ее конца и так далее.

Во втором случае одновременно вырубаются Ш-образные листы Ш1 и Ш2 и ярмовые листы Я1 и Я2 (рисунок 13, а), из которых составляются два слоя листов магнитопровода (рисунок 13, б). При этом листы вводятся внутрь катушки также поочередно с одного и второго ее конца.

Магнитопроводы силовых трансформаторов собираются из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм марок 1511, 1512, 1513 или 3411, 3412, 3413. Применение холоднокатаной стали в последние годы все больше расширяется.

Межлистовая изоляция осуществляется путем односторонней оклейки листов стали изоляционной бумагой толщиной 0,03 мм или двустороннего покрытия изоляционным масляным лаком.

Индукции в стержнях трансформаторов мощностью 5 кВ×А и выше находится в пределах 1,2 – 1,45 Т для горячекатаных сталей и 1,5 – 1,7 Т для холоднокатаных сталей у масляных трансформаторов и соответственно 1,0 – 1,2 Т и 1,1 – 1,5 Т у сухих трансформаторов.

Трансформатор. Ликбез по магнитопроводу

Сегодня поговорим о такой теме как сердечник трансформатора.

Источник: https://transformator220.ru/magnitoprovod/silovyh-transformatorov.html

Магнитопровод трансформатора

Что такое магнитопровод трансформатора

Важным направлением деятельности нашего предприятия является производство трансформаторов, которое налажено в рамках функционирования участка по изготовлению моточных изделий.

Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, которое имеет две или более индуктивно связанные обмотки и предназначено для преобразования при помощи электромагнитной индукции одной или нескольких систем с переменным током в одну или несколько других систем с переменным током без изменения частоты самой системы переменного тока.

Основными частями данного вида преобразующего устройства являются магнитопровод и обмотки. Магнитопровод трансформатора изготавливают из листов электротехнической стали, которые перед сборкой подвергаются обработке изоляционным составом. Подобная технология производства позволяет в значительной мере ослабить вихревые токи в рамках системы.

По способу выполнения сердечник трансформатора может быть двух типов: стержневой и броневой. Стержневая конструкция является наиболее распространённым способом изготовления трансформаторов средней и высокой мощности. В этом случае стержни вертикального исполнения имеют вписывающееся в круг ступенчатое сечение.

На стержнях располагают обмотки цилиндрической формы. В комплектацию магнитопровода также входят элементы (ярмо), которые не имеют обмоток и служат для образования цепи замкнутого характера. В свою очередь, в рамках броневой конструкции стержни располагаются горизонтально и имеют поперечное прямоугольное сечение.

В связи с этим обмотки такого магнитопровода также имеют прямоугольную форму.

С точки зрения способа соединения стрежня с ярмом различают стыковые и шихтованные сердечники. В первом случае ярма и стержни собирают отдельно, а после завершения укладки катушек объединяются в один магнитопровод при помощи крепёжных частей.

Такая конструкция существенно облегчает посадку обмотки на стержни: для этого достаточно снять верхнее ярмо. В местах стыка в случае подобной сборки могут возникнуть существенные потери от вихревого тока. Для исключения этого явления в области стыка помещают тонкий изоляционный материал.

Шихтовой способ заключается в сборке листов (полос) магнитопровода внахлёстку. Завершив этот процесс, листы верхнего ярма убирают для установки катушек, затем полосы укладывают на прежнее место.

В местах стыка шихтованного сердечника также могут образоваться зазоры, приводящие к потерям от вихревого тока, но следует отметить то, что они значительно ниже по сравнению со стыковым способом сборки. Кроме того, механическая прочность шихтованного магнитопровода выше, чем стыкового сердечника.

Контактная информация

Заместитель главного технолога по сборке и печатным платам Корепанов Владимир Васильевич, тел. раб.: (3412) 56-07-83,

факс: (3412) 60-13-29,

Начальник отдела сборки ОГТ Боровикова Мария Викторовна, тел. раб.: (3412) 56-07-83,

факс: (3412) 60-13-29.

Заместитель начальника цеха по подготовке производства Князев Дмитрий Алексеевич,

тел. раб.: (3412) 56-06-49.

Прием заявок

факс: (3412) 60-13-29,
e-mail: lekomcevdi@axion.ru

Задать вопрос

Источник: https://www.axion.ru/produkciya/motochnye-izdeliya/magnitoprovod-transformatora/

Магнитопровод

Что такое магнитопровод трансформатора

Магнитопроводявляется основой, для установки и крепления обмотки, отводов и других деталей активной части трансформатора. В тоже время магнитопровод (магнитная система) трансформатора является составной частью технических схем элементов радиоэлектронной аппаратуры, по которой замыкается основной магнитный поток трансформаторов, дросселей, электрических машин, генераторов, электродвигателей пускателей, контакторов, запоминающих устройств, контуров, фильтров и магнитных головок.

Материал

Магнитопровод трансформатора обладает высокой магнитной проницаемостью и невысоким уровнем потерь.  Магнитопроводы завода ПАО «Ингул» (Николаев) изготавливаются из электротехнической стали толщиной 0,08мм, 0,3мм, 0,35мм. Отдельные тонкие пластины электротехнической стали изолированы друг от друга пленкой лака или специальным жаростойким покрытием.

Типы магнитопровода

В зависимости от назначения трансформатора, рабочей частоты и фактических условий эксплуатации определяется нужный вид и тип магнитопровода. По своей конструкции магнитопроводы делятся на три типа:

Область назначения

Магнитопроводы броневые широко применяются в различных видах аппаратуры и приборов бытового назначения. Изготавливаются методом навивки из калиброванного ленточного магнитного материала и выпускаются в следующих типах:

  1. броневые ленточные магнитопроводы унифицированного ряда типа ШЛ;
  2. броневые ленточные магнитопроводы с уменьшенным отношением ширины окна к толщине навивки типа ШЛМ.

Преимущества трансформаторов, выполненных на магнитопроводах ШЛ, ШЛМ:

  • простота конструкции;
  • простота изготовления, сборки и разборки;
  • высокая степень заполнения окна магнитопровода обмоточным проводом;
  • частичная защита обмотки магнитопроводом от механических воздействий.

При заказе магнитопроводов можно учитывать следующие условные обозначения:

Пример: Магнитопровод ШЛ 6х12,5 где: 6 (А) – ширина среднего стержня; 12,5 (В) – ширина ленты; L – ширина комплекта, H-высота комплекта; h-высота окна; с-ширина окна.

Типы и размеры магнитопроводов ШЛ, ШЛМ соответствуют ГОСТ 22050-76 и изготавливаются из электротехнической стали толщиной 0,08мм; 0,35мм.

Размеры магнитопровода ШЛ, ШЛМ

Изготовление магнитопровода ШЛ, ШЛМ из холоднокатанной стали марки 3406-08 ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,35 мм ШЛ ШЛ6х12,5; ШЛ8х12,5; ШЛ 8х16; ШЛ10х12,5;ШЛ10х16; ШЛ10х20; ШЛ12х16; ШЛ12х20;ШЛ16х16; ШЛ16х20; ШЛ16х25; ШЛ16х32;ШЛ20х25; ШЛ20х40; ШЛ25х40; ШЛ25х50;ШЛ32х40; ШЛ32х50; ШЛ 40х40; ШЛ40х50;ШЛ20х50х85
ШЛМ ШЛМ10х20; ШЛМ10х25; ШЛМ12х16; ШЛМ 12х25; ШЛМ16х25; ШЛМ16х32; ШЛМ20х16; ШЛМ20х20; ШЛМ20х25; ШЛМ20х32; ШЛМ 25х32; ШЛМ25х40
Изготовление магнитопровода ШЛ, ШЛМ из холоднокатанной стали марки 3425 ТО-ЭТ ГОСТ 21427.4-78 толщиной 0,08 мм ШЛ ШЛ4х6,5; ШЛ4х10; ШЛ 5х5; ШЛ5х8; ШЛ5х10;ШЛ 6х6,5; ШЛ6х8; ШЛ6х10; ШЛ6х12,5; ШЛ 8х8; ШЛ 8х10; ШЛ 8х12,5; ШЛ8х16; ШЛ10х10;ШЛ10х12,5;  ШЛ10х16; ШЛ10х20; ШЛ12х16;ШЛ12х20; ШЛ20х25; ШЛ20х32; ШЛ16х16; ШЛ16х20; ШЛ16х25; ШЛ16х32
ШЛМ ШЛМ8х10; ШЛМ8х12,5; ШЛМ10х10; ШЛМ 10х12,5; ШЛМ10х20; ШЛМ12х12,5; ШЛМ 12х16; ШЛМ16х16; ШЛМ16х25; ШЛМ16х32; ШЛМ20х25; ШЛМ20х32; ШЛМ25х32; ШЛМ25х40
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Каким током заряжать аккумулятор АА

Кольцевой (тороидальный) магнитопровод

Область назначения

Кольцевой магнитопровод предназначен, для силовых однофазных трансформаторов, которые используются в электронной и радиотехнической  аппаратуре.

Преимущества:

  • по толщине материала нет ограничений;
  • возможность применения тонких лент, а это важно при повышенной и высокой частоте;
  • ленточный сердечник типа ОЛ является самым распространенным среди замкнутых.

При заказе кольцевых магнитопроводов можно учитывать следующие условные обозначения: Пример: Магнитопровод ОЛ 60/115-50 где: 60 (d, мм) – внутренний диаметр; 115 (D, мм) – наружный диаметр; 50 (B, мм) – высота магнитопровода; а- толщина магнитопровода.

ВАЖНО!!! Кроме указанных типоразмеров магнитопровода ОЛ, есть возможность изготовить по техническому заданию Заказчика, любые другие типоразмеры сердечника.

ПЛ, ПЛМ, ПЛР,ПЛВ магнитопроводы изготавливаются из холоднокатанной стали марки 3406-08 ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,3-0,35 мм.

Размеры магнитопровода ОЛ

Размерсердечника Вес сердечника по расчету ст.0,08(грамм) Вес сердечника по расчету ст.О,35(грамм) Диаметр внутр. (мм) Диаметрнаруж.(мм) Мощность(Вт) Ширина ленты (мм)
ОЛ 25/40-16 127,41 142,40 25 40 4,7 16

Источник: https://rkpo.ru/magnitoprovod

Технологии

Инновационная технология, которая сокращает Ваши финансовые затраты и снижает потери электроэнергии.

Unicore Machine

Магнитопровод – компонент цепи, предназначенный для локализации потока магнитной индукции. Для этого магнитопровод изготавливают из материалов с высокой магнитной проницаемостью. Магнитопроводом является сердечник трансформатора, электромагнита, электромагнитного реле, статора и ротора электрических машин и др. Одновременно магнитопровод служит основой для установки и крепления обмоток, отводов, переключателей и других деталей активной части трансформатора.

Магнитопроводы разделяют на три основные группы: пластинчатые, ленточные, формованные.

Сердечники Unicore можно отнести к ленточному типу.

Технология производства магнитопроводов Unicore изобретена и запатентована австралийской фирмой A.E.M.Cores. Эта компания занимается разработкой и производства магнитных сердечников с 1958 года и поставляет свою продукцию и технологии крупнейшим международным энергетическим компаниям по всей планете.

Разработано профессионалами для профессионалов

Суть данной прогрессивной технологии в том, что стыковка половин магнитопровода выполняется не в одной плоскости и зазор распределяется равномерно по всему сечению магнитопровода. Магнитный поток, в случае сердечника Unicore, проходя по сечению пластины, огибает препятствие воздушного зазора по соседней пластине, не упираясь в воздушный разрыв.

Расположение стыка по косой линии позволяет увеличить поперечное сечение поверхности перехода магнитного потока, что ведет к снижению потерь в магнитопроводе и выгодно улучшает его характеристики. Широкая практика подтверждает, что конструкция магнитопровода, у которого толщина воздушного зазора равна толщине ленты, обладает наилучшими характеристиками.

Этот эффект достигается применением технологии Unicore в сочетании с использованием электротехнической стали марки 3408 — 3409 толщиной 0.27 — 0.35мм  ГОСТ 214271.1-83.

Технология Unicore (Юникор)

Юникор сочетает в себе высокую эффективность сердечника ленточного типа с преимуществами производства пластинчатого типа.

Компания A.E.M Cores разработала продвинутое программное обеспечение и  технологическое оборудование, позволяющее производить сердечники стабильного качества с высокой точностью и надежностью, при этом экономя материал.

Каждый слой магнитопровода полностью сформирован машиной Unicore. Эти слои затем складывают, чтобы сформировать сердечник. Полученный чердечник можно сразу использовать для создания трансформатора без какой-либо дальнейшей обработки. Для магнитопроводов трансформаторов малого размера требуется дополнительная термообработка – отжиг.

Преимущества Unicore:

  • Сердечники лучшего качества. Каждый слой сформирован с особой точностью.
  • Простота сборки.
  • Гибкость типов и размеров. Проектировщики получают возможность максимально точно подобрать размеры и характеристики под заказчика.
  • Высокая степень повторяемости.
  • Снижение потерь в магнитопроводе на 10%
  • Снижение массы и стоимости магнитопровода на 20%
  • Снижение массы и стоимости обмоточного провода на 10%
  • Снижение шума на 10дБ
  • Высокая скорость изготовления продукции
  • Высокая скорость запуска новой партии продукции
  • Большой выбор размеров и форм для оптимального соотношения цены и эффективности
  • Безотходное производство делает продукцию экологичнее и дешевле
  • Приобщение к технологиям лучших энергетических компаний на планете

Сердечник DUO

Сердечник DUO

Новейшая разработка. Это сердечник, который обладает хорошей ценой, простотой сборки и низкими потерями. Применяется для выпуска однофазных и трехфазных трансформаторов общего назначения с сердечниками ленточного, стрежневого и  броневого типов. Сердечник DUO, имеющий на перекрытие один слой, после проведенного отжига будет обладать особо низкими потерями.

Сердечники DG с распределённым зазором

Сердечники DG
с распределённым зазором

Это тип магнитопровода, который имеет только один разрез на один слой. Используется данный тип в трансформаторах с одним стержнем. 

Различают следующие виды сердечников DG Unicore:

  • с прямым резом (straight cut face),
  • с каскадным резом (cascade of cut faces fans out),
  • со спиральными слоями (spirally wound laminations).

Тип, размеры и характеристика магнитопровода перед изготовлением легко задаются с помощью программы.

Сердечник с торцевым стыком

Сердечник с торцевым стыком

Это магнитопровод с программируемой толщиной зазора в месте стыка. Используется в однофазных, трехфазных трансформаторах, а также в дросселях (реакторах).

Броневой сердечник с зазором

Броневой сердечник с зазором

Это магнитопровод имеет всего одну плоскость стыка. Используется в однофазных трансформаторах, а также в дросселях (реакторах).

Кольцевой магнитопровод

Кольцевой магнитопровод

Это магнитопровод, который не имеет ни одного разреза ленты. Машина Unicore лишь непрерывно подает и изгибает стальную ленту материала так, чтобы получился прямоугольный сердечник. Данный тип магнитопровода используется как в трансформаторах тока, так и в трансформаторах напряжения. Сердечник обязательно отжигается для максимального снижения потерь.

Размеры магнитопровода однофазного типа

Размеры магнитопровода
однофазного типа

При заказе продукции Unicore® полезно знать необходимые размеры. Прилагаемая схема разработана, чтобы помочь определится с необходимыми размерами и терминологией.

  • Strip Width – ширина ленты;
  • Window Length– длина окна;
  • Window Width– ширина окна;
  • Build Up– толщина.

Группа компаний ГЛАВПРОМЭНЕРГО использует технологию Unicore для своей продукции, так как эта технология наиболее полно отвечает философии фирмы: производство электротехнического оборудования с оптимальным соотношением эффективности и цены, при этом детально в соответствии с Вашей спецификацией и точно в срок.

Источник: https://glavpromenergo.ru/ru/page/1/tehnologii.htm

Магнитопроводы по технологии UNICORE

Вопрос:
Что такое магнитопровод UNICORE? Почему он лучше обычного? Как производится?

Ответ:

Магнитопроводом называют деталь или комплект деталей, предназначенных для передачи (прохождения) магнитного потока (поля), создаваемого электрическим током проходящим  в обмотках электропроводника, в устройстве в состав которых входит магнитопровод.

 Магнитопровода  являются неотъемлемой частью конструкции таких электротехнических устройств как:

В течение 20 столетия  с созданием мощных объединенных энергосистем и увеличением дальности передачи электрической энергии, а также повышением напряжения линий электропередач. 

Возросли и технические требования к эксплуатационным характеристикам трансформаторов. 

В конце 20 века значительный прогресс  в производстве трансформаторов был вызван применением для изготовления магнитопроводов холоднокатаных электротехнических сталей. 

Это  позволило увеличить индукцию и уменьшить сечение и вес сердечников. 

Непрерывно совершенствовалась технология производства трансформаторов и материалы магнитопровода 

Инновации коснулись и конструкции магнитопровода. 

Один из вариантов уже используемого магнитопровода, изготовленного по технологии Unicore, разработанной и запатентованной австралийской компанией A.E.M.Cores.

Магнитопроводы, изготовленные по технологии  UNICORE, являются ленточными. 

Но главное  отличие от традиционных ленточных магнитопроводов заключается в том, что стык  лент  при сборке производится не в одной плоскости разреза, а по диагонали или (косой). 

Смотрите рисунок.

Стык между верхней и нижней частями магнитного кольца является не прямым, а равномерно распределенным вдоль стержня магнитопровода.

 Что  позволяет  равномерно распределить немагнитный зазор по всей длине стержня. Это значительно снижает потери в магнитопроводе.

работы станка по изготовлению пластин для трансформатора

Сборка трансформатора

Энергетика и Электрификация всегда являлась основой научно-технического прогресса

 На ее базе непрерывно совершенствуются технологии в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве, связи и строительстве. Невиданных успехов достигла механизация и автоматизация производственных процессов.

А достижения мировой энергетики были бы невозможны без внедрения разнообразных и высокоэкономичных силовых и специальных электрических машин- трансформаторов.

 
   Но из объективных законов развития науки и техники следует, что какие бы совершенные конструкции ни были созданы сегодня, они являются лишь ступенью на пути создания еще более мощных и уникальных  технологий.

Источник: https://www.liderteh.ru/chastye_voprosy/magnitoprovody_po_tehnologii_UNICORE

Что такое магнитопровод в трансформаторе

Трансформатор служит для преобразования напряжения переменного тока. Он состоит из сердечника с двумя или несколькими обмотками. На одну из катушек подаётся переменное напряжение. Проходящий при этом через неё ток, вызывает изменение во времени магнитного потока в сердечнике.

Этот поток пронизывает все обмотки и по закону электромагнитной индукции наводит в них ЭДС. В зависимости от соотношения числа витков в катушках исходное напряжение во вторичной обмотке повышается или понижается в сравнении с поданным.

Сердечник необходим для более эффективной трансформации напряжения уменьшения потерь на рассеянии.

Сердечник трансформатора испытывает значительное воздействие переменного магнитного поля. Это приводит к возникновению вихревых токов. В результате происходит нагревание магнитопровода что приводит к потерям энергии.

Изготавливаются сердечники из стали, перемагничивание которой также приводит к бесполезному расходованию электроэнергии.

Как уменьшить потери

Величина потерь на перемагничивание зависит от нескольких факторов:

  • свойств вещества из которого изготовлен сердечник. Материалы плохо поддающиеся намагничиванию, так же с трудом перемагничиваются. И тем большая энергия расходуется, что выражается в нагревании;
  • частоты перемагничивания;
  • наибольшего значения магнитной индукции.

Потери уменьшают за счёт использования специальной трансформаторной стали. Она требует меньшую энергию на перемагничивание в сравнении с другими веществами.

Вихревые токи достигают наибольших значений в массивных проводниках из-за их малого сопротивления. Для их уменьшения необходимо увеличить электрическое сопротивление. Этого достигают за счёт набора сердечника из отдельных листов. Толщина стальных пластин выбирается не более 0,5 мм.

Чтобы при нагревании листы между собой не сплавились, для снижения потерь на вихревые токи пластины изолируют друг от друга. В качестве разделителя используют лак, окалину. Существуют химические способы изоляции стальных листов. Прослойки оказывают вихревым токам сильное сопротивление, купируют их действие, что значительно снижает энергопотери.

Основные виды сердечников

Трансформаторы имеют различные сферы применения, технические характеристики, габариты. Они отличаются и по типу магнитопроводов. Конструктивно сердечники разделены на три основных вида:

Стержневой сердечник сконструирован в виде буквы П и состоит из двух стержней, соединённых ярмом. При необходимости защитить обмотки от внешних воздействий используют броневые магнитопроводы. Ярмо находится с внешней части и полностью закрывает, расположенный внутри стержень с обмоткой.

Сердечники классифицируют так же по способу сборки пластин:

  • наборка из штампованных пластин. К преимуществам магнитопроводов из листов относят возможность их изготовление из не очень прочных материалов;
  • навитые металлические ленты. Такие сердечники более полно используют магнитную энергию, но при этом имеют повышенный уровень потерь. Тороидальная намотка лент самая сложная, но энергетически наиболее выгодная.

Имеются различия в соединении стержней с ярмом. Их собирают двумя способами:

  • встык, когда все элементы собираются из пластин отдельно. Соединяются в единый сердечник на последнем этапе сборки трансформатора: после того, как уложены обмотки;
  • впереплёт. Такие магнитопроводы называют шихтованными. Они почти не имеют потерь в местах соединения.

Особенности импульсных нагрузок

Для приборов несущих импульсную нагрузку применяют специальные трансформаторы. Они способны преобразовать напряжение и силу тока при импульсных нагрузках и выдержать их разрушающее действие. Типы сердечников импульсных трансформаторов по форме не отличаются от других видов приборов.

Наиболее часто магнитопровод изготавливают в виде тора из феррита. На него наматываются обмотки особым способом: в первичной витку укладываются против часовой стрелки, а во вторичной – по часовой.

Такой трансформатор можно изготовить самостоятельно, необходимо только учесть требования сохранения импульса.

Расчёт мощности преобразователя

Каждый трансформатор имеет технические характеристики, указанные в паспорте. Бывает необходимо провести самостоятельные расчёты обмотки и мощности если данные утеряны. Значение мощности важно для определения возможности использования конкретного преобразователя.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как быстро заряжается аккумулятор

Перед тем как определить мощность трансформатора по сечению сердечника, изучают тип магнитопровода. Если сердечник имеет Ш форму выполняют такие вычисления:

  • измеряют толщину набора пластин;
  • делают замер центральной части;
  • перемножаются полученные результаты.

После этого проводится расчёт по формуле:

где Sплощадь сечения, 1,33 коэффициент. Полученное значение покажет возможность установки данного трансформатора в прибор известной мощности. Если расчёты дали показатель меньше чем у аппаратуры, значит трансформатор использовать нельзя.

Магнитопровод это устройство, предназначенное для прохождения магнитных потоков, возникающих от протекающего тока в обмотках различных электроприборов. МП являются неотъемлемыми частями катушек индуктивности, трансформаторов, реле и пр.

Усилитель магнитного поля

Электромагнитное поле неразрывно взаимосвязано с током. Его свойства используются во всех электрических машинах, устройствах электроники и автоматики. Предназначение магнитопроводов состоит в том, чтобы передавать и усиливать магнитное поле.

Усилитель магнитного поля – это сердечник, охваченный витками катушек (обмоток). В зависимости от вида применяемого материала, добиваются определённых характеристик МП.

Источник: https://ostwest.su/instrumenty/chto-takoe-magnitoprovod-v-transformatore.php/

Конструкция трансформатора. Магнитопроводы и обмотки. | мтомд.инфо

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования системы переменного тока одних параметров в систему переменного тока с другими параметрами. В предыдущей статье мы говорили о принципиальной схеме трансформатора, в этой речь пойдет о конструкциях трансформаторов.

Конструкция трансформатора

Основными частями трансформатора являются его магнитопровод и обмотки. Магнитопровод выполняется из тонких листов электротехнической стали. Перед сборкой листы изолируются друг от друга лаком или окалиной. Это дает возможность в значительной мере ослабить в нем вихревые токи и уменьшить потери на перемагничивание.

Конструкции трансформаторов:

  • броневые;
  • стержневые (получили наибольшее распространение).

Трансформаторы броневого типа имеют разветвленный магнитопровод с одним стержнем и ярмами, частично прикрывающими (бронирующими) обмотки.

В трехфазном трансформаторе стержневого типа применяют трехстержневой магнитопровод, который похож на броневой, но обмотки на нем расположены на всех трех стержнях.

Конструкции магнитопроводов

Рис. 1: а — стержневой; б — броневой

Конструкции магнитопроводов по способу сочленения стержней с ярмами:

В работе удобнее шихтованные магнитопроводы, так как воздушный зазор в местах сочленения у них меньше и они прочнее.

Форма поперечного сечения стержней зависит от мощности трансформатора: в небольших — это прямоугольник, а в средних и крупных — ступенчатое сечение.

Конструкции обмоток

Обмотки трансформаторов выполняют из медных проводов круглого и прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной пряжей или кабельной бумагой.

Ремонт магнитопровода трансформатора

remove_link: нет

При проведении ремонта трансформатора зачастую возникает необходимость в полной замене или в восстановлении изоляционного слоя листов стали. Данные ремонтные работы обычно связаны с перешихтовкой магнитопровода (сердечника).

Чаще всего такая необходимость возникает, когда между листами стали установлен бумажный изоляционный материал, а не лак. Изоляция из бумаги со временем стареет, теряет свои физические изоляционные свойства, становится хрупкой и разрушается.

Изолятор, выполненный на основе лака, может служить достаточно долго, а необходимость в его частичной или полной замене может возникнуть в результате непредвиденных ситуаций (местного замыкания, пожара в трансформаторе, «пожара в стали» и прочих).

Виды сердечников

Магнитопровод трансформатора обеспечивает более эффективное преобразование напряжения, уменьшая потери энергии. Для производства магнитопровода используют ферромагнитную специальную сталь. Сердечники по строению делятся на:

  • броневые. Это конструкции Ш-образной формы, обмотки которых находятся на стержне в центре. Ремонт магнитопроводов данного вида достаточно сложен из-за строения;
  • тороидальные (кольцевые). Это сердечники в виде кольца с прямоугольным сечением. Обмотки наматываются непосредственно на сердечник, поэтому данный тип можно считать наиболее энергетически эффективным;
  • стержневые. Такие магнитопровода имеют форму буквы П. Обмотки наматываются на стержни, а стержни соединяются между собой ярмом. Данные конструкции позволяют с легкостью осматривать обмотки.

Перечень работ по ремонту магнитопровода

Ремонт магнитопровода трансформатора представляет собой следующие действия:

  • внешний осмотр активных частей и проверку изоляционных слоев стяжных шпилек;
  • специальные испытания, изготовление специальных приспособлений;
  • расшихтовку и разборку сердечника;
  • очистку стали от изоляционного межлистового слоя, который получил повреждения;
  • лакировку, сушку и запекание нового слоя изоляции;
  • контроль нанесенного лакового покрытия, сборку агрегата;
  • окончательные тестовые испытания сердечника трансформатора.

Источник: http://transformer.pr-t.ru/information/345-remont-magnitoprovoda-transformatora.html

Зачем нужен магнитопровод

Одним из ключевых понятий при конструировании сердечника является магнитная индукция, которая должна быть как можно большей величины. Как этого достичь:

  1. Первичная обмотка трансформатора представляет собой индуктивность. Поэтому даже при нулевой нагрузке на выходе трансформатора в первичной обмотке будет протекать определенный ток. Необходимо сделать так, чтобы он был как можно меньше;
  2. Значение В зависит от магнитной проницаемости и тока холостого хода. Последний, в свою очередь, – от параметров сердечника;

Для информации. Ток намагничивания хоть и реактивный, но греет провода так же, как и активный. Именно он создает нагрузку на электронные ключи и вредит электронике. Одним словом, ток намагничивания необходимо уменьшать.

  1. Для того чтобы его уменьшить, надо увеличить относительную магнитную проницаемость, которая является тоже очень важным параметром магнитопровода.

Для информации. Сердечник трансформатора для магнитного потока – это все равно, что автострада для автомобиля. Он позволяет при малых значениях тока намагничивания создавать большие магнитные потоки.

Петля Гестерезиса

Единица измерения напряжения

Петля Гестерезиса – это график перемагничивания магнитопровода. Графическое изображение петли Гестерезиса симметрично относительно осей. Ферромагнитные материалы обладают памятью, способностью намагничиваться. Чем тоньше петля Гестерезиса, тем лучше материал.

https://www.youtube.com/watch?v=eS9IuyINZgA\u0026list=PLZ58eDfFeJNConFR24eihITnrczjvvgSk

Площадь петли Гестерезиса – это потери на перемагничивание. Материалы бывают:

  • магнитотвердые;
  • магнитомягкие.

С узенькой петлей Гестерезиса – это магнитомягкие материалы, предназначенные для работы на больших частотах. Магнитотвердые материалы применяются для постоянных магнитов.

Сердечник можно представить как множество магнитиков, которые:

  • ориентируются на магнитное поле;
  • создают свое магнитное поле;
  • увеличивают ток намагничивания.

Предельное значение магнитной индукции нельзя доводить до стадии насыщения. Чтобы этого избежать, нужно:

  • уменьшать напряжение;
  • уменьшая время, увеличивать частоту.

Однако высокую частоту не любит ни один материал.

Потери Гистерезиса

Сердечник трансформатора состоит из ферромагнитного материала, который очень чувствителен к намагничиванию. Ферромагнитные материалы имеют множественное количество доменов в их структуре. Эти домены – не что иное, как небольшие постоянные магниты, оси которых произвольно ориентированы внутри материала, поэтому намагничивание сети равно нулю.

Но когда применяется внешнее магнитное поле, оси доменов (малые магниты) выравниваются с осью внешнего приложенного магнитного поля. Когда же это внешнее магнитное поле удаляется, максимальные домены достигают первоначальной позиции, но некоторые из них не достигают положения начальной позиции. Поэтому материал не размагничивается полностью, что является причиной гистерезисных потерь.

В трансформаторе осуществляется подача переменного тока после каждого поворота в течение половины цикла от внешнего магнитного поля. Для переключения домена необходимо выполнить дополнительную работу, которая требует электрической энергии. Все это приводит к потерям гистерезиса.

Виды магнитопроводов

По конструкции сердечники различают:

1.     Торроидальные;

Торроиды полностью замкнуты и тем хороши, что:

  • обладают гарантированным нулевым немагнитным зазором;
  • вся длина магнитопровода используется для намотки.

Их недостатком является то, что мотать на них провод нелегко. Для намотки используется специальное приспособление.

2.     Прямоугольные.

Магнитопроводы прямоугольной формы собираются и замыкаются. В таких конструкциях, чем больше немагнитный зазор (воздух, бумага, текстолит), тем больше растет длина магнитной линии, причем пропорционально магнитной проницаемости. Даже минимальный немагнитный зазор в сердечнике может увеличить во много раз ампер-витки и в целом длину магнитной линии. Поэтому такого вида магнитопровода собирают очень тщательно, иногда на магнитопроводящий клей.

Для информации. Если сетевой трансформатор неплотно собран, он может посадить лампочки и сильно шуметь. Это говорит о том, что длина магнитной линии слишком увеличена, и требуется большой ток для создания необходимого значения магнитной индукции. Эти недочеты обычно убирают за счет притирки, качества сборки, магнитного клея.

Внутренний контур железного сердечника тоже виток, и по нему тоже проходит ток. Чем ближе к краю, тем больше значение напряжения. В результате при неправильной сборке магнитопровода могут возникнуть довольно солидные токи. Это может привести к нагреву сердечника. И чем выше частота, тем больше нагрев. Для того чтобы не было внутренних токов в сердечнике, его набирают из пластин. Что это даёт? Внутренний контур рассекается и перестает быть проводником.

Однако пластины имеют реальные размеры. И внутри этих пластин тоже будет наводиться ЭДС, и возникать ток. То есть чем тоньше пластины, тем меньше ток Фуко. Этот вопрос в ферритах решается просто. Феррит спекается со специальных материалов и становится плохо проводящим ток. Если измерить тестером сопротивление феррита, прибор покажет десятки кОм. Поэтому феррит работает на солидных частотах.

Важно! Для большей индуктивной связи следует катушки располагать ближе друг к другу.

Применение трансформаторов

Существует два вида транзисторных схем:

  • двухполупериодные;
  • однополупериодные.

В схемах с замкнутыми ферритами (торроидальными) желательно применять контроллеры тока. Только в этом случае ток не сможет превысить критического значения.

На двухтактных схемах обычно ставится конденсатор SoftStart – мягкий старт. По мере заряда конденсатора, подключенного на вывод, импульсы поступают сначала короткие, потом чуть длиннее и еще длиннее. Через примерно десятую долю секунды подача импульсов становится полноценной.

Из-за капризности применение двухтактных схем чаще избегают, если это возможно.

Важно! При использовании трансформаторов желательно не доходить до критических токов насыщения, иначе придется довольно часто менять в схеме транзисторы. Лучше сделать больше частоту и меньше значение магнитной индукции.

Марки ферритов

Ферриты можно разделить на две группы:

  • силовые;
  • ферритовые с высокой проницаемостью.

Последние часто используются в сигнальных трансформаторах или просто в катушках индуктивности.

https://www.youtube.com/watch?v=p84qJ5-8XxU\u0026list=PLZ58eDfFeJNConFR24eihITnrczjvvgSk

Силовые ферриты считаются лучше, хотя параметр проницаемости у них меньше. Дело в том, что эфир имеет магнитную проницаемость более-менее стабильную в зависимости от температуры. У феррита есть понятие критической температуры, называемой температурой Кюри. Для разных магнитопроводов она имеет различное значение. Для силовых она имеет значение свыше  2000. Для ферритов с высокой проницаемостью она – свыше 1000.

Поэтому при конструировании сердечников следует учитывать то, что:

  1. Без наличия токовой защиты, дойдя до точки Кюри, можно спалить все элементы схемы;
  2. Магнитная проницаемость феррита при повышении температуры нестабильна, при этом индуктивность падает в 10-ки раз;
  3. При охлаждении магнитная проницаемость снова растет.

Разновидность магнитопровода

Перед тем, как конструировать трансформатор и выбирать сердечник, нужно прочувствовать, каково будет всем элементам работать с ним. Здесь представлено видео на тему «Что такое магнитопровод».

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/magnitoprovod.html

Конструкция магнитопроводов

По способу сочленения стержней с ярмами различают трансформаторы со стыковыми (рисунок 6, а, б) и шихтованными (рисунок 7, а, б) магнитопроводами. В первом случае стержни и ярма собираются отдельно и крепятся друг с другом с помощью стяжных шпилек, а в места стыков во избежание замыкания листов и возникновения значительных вихревых токов ставятся изоляционные прокладки.

Во втором случае стержни и ярма собираются вместе как цельная конструкция, причем листы стержней и ярем отдельных слоев собираются в переплет. При стыковой конструкции наличие немагнитных зазоров в местах стыков вызывает заметное увеличение магнитного сопротивления магнитопровода и вследствие этого увеличение намагничивающего тока.

Кроме того, наличие изоляционных прокладок не дает полной гарантии от возможности замыкания листов стали. Поэтому стыковые магнтопроводы применяются редко.

У броневых магнитопроводов сечения стержней прямоугольные, а стержневые и бронестержневые магнитопроводы имеют в сечении вид многоугольника, вписанного в окружность (рисунок 8, а, б). В этом случае обмотки имеют вид круговых цилиндров и вследствие ступенчатого сечения магнитопровода коэффициент заполнения сталью полости обмотки получается большим.

Такая конструкция с точки зрения расхода материалов, уменьшения габаритов и стоимости изготовления трансформатора, а также механической прочности обмоток является наиболее рациональной. Число ступеней магнитопровода увеличивается с увеличением мощности.

В мощных трансформаторах в сечении магнитопровода предусматриваются каналы для его охлаждения циркулирующим трансформаторным маслом (рисунок 8, б).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько киловатт в месяц берет телевизор
Рисунок 8. Формы сечения стержней трансформаторов Рисунок 9. Формы сечения ярем трансформаторов

Для упрощения технологии изготовления ярем их сечение берется прямоугольным или с небольшим числом ступеней (рисунок 9). Форма сечения ярма и его сочленение со стержнем выбираются с учетом обеспечения равномерного распределения магнитного потока в сечении магнитопровода.

Площади сечения ярем выбираются так, чтобы индукция в них была на 10 – 15% меньше, чем в стержнях. Стяжка стержней трансформаторов средней (до 800 – 1000 кВ×А) и большой мощности показана на рисунках 10 и 11. Ярма трансформаторов стягиваются с помощью деревянных или стальных балок.

Для весьма мощных трансформаторов применяются и более сложные конструкции магнитопроводов.

Рисунок 10. Стяжка стержней трансформаторов средней мощности Рисунок 11. Стяжка стержней трансформаторов большой мощности
1 – деревянная планка; 2 – изоляционный цилиндр; 3 – деревянный стержень 1 – стальная шпилька; 2 – трубка из бакелизированной бумаги; 3 и 5 – шайбы из электротехнического картона; 4 – стальная шайба
Рисунок 12. Магнитопровод трансформатора небольшой мощности
Рисунок 13. Раскрой листов (а) и укладка магнитопровода (б) трансформатора небольшой мощности

В однофазных трансформаторах весьма малой мощности (до 150 – 200 В×А) применяется броневая конструкция магнитопроводов. При этом стремятся к наибольшему упрощению их изготовления и сборки, а также к уменьшению отходов листовой стали. Обычно штамповка листов магнитопровода производится по одному из вариантов, изображенных на рисунках 12 и 13.

В первом случае лист вырубается одним ударом штампа и имеет прорезь n; при сборке средний лепесток временно отгибается и вводится внутрь катушки обмотки, лепесток последующего листа вводится внутрь катушки с противоположного, торцевого, ее конца и так далее.

Во втором случае одновременно вырубаются Ш-образные листы Ш1 и Ш2 и ярмовые листы Я1 и Я2 (рисунок 13, а), из которых составляются два слоя листов магнитопровода (рисунок 13, б). При этом листы вводятся внутрь катушки также поочередно с одного и второго ее конца.

Магнитопроводы силовых трансформаторов собираются из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм марок 1511, 1512, 1513 или 3411, 3412, 3413. Применение холоднокатаной стали в последние годы все больше расширяется.

Межлистовая изоляция осуществляется путем односторонней оклейки листов стали изоляционной бумагой толщиной 0,03 мм или двустороннего покрытия изоляционным масляным лаком.

Индукции в стержнях трансформаторов мощностью 5 кВ×А и выше находится в пределах 1,2 – 1,45 Т для горячекатаных сталей и 1,5 – 1,7 Т для холоднокатаных сталей у масляных трансформаторов и соответственно 1,0 – 1,2 Т и 1,1 – 1,5 Т у сухих трансформаторов.

Источник: https://www.electromechanics.ru/transformers/478-magnetic-conductors-of-transformers.html

Трансформатор без стального магнитопровода

Трансформатор без стального магнитопровода (воздушный трансформатор)

В электротехнике широко применяется передача энергии из одного контура цепи в другой при помощи трансформаторов. Они могут иметь различные назначения, но чаще всего предназначаются для преобразования переменного напряжения. Отсюда возникло и само название аппарата, происходящее от латинского слова transformare — преобразовывать. Такое преобразование необходимо, например, в том случае, если напряжение источника энергии отличается от напряжения, которое требуется для приемника энергии.

Трансформаторы состоят из двух или нескольких индуктивно связанных катушек или обмоток. Ограничимся здесь рассмотрением простейшего двухобмоточного трансформатора без стального (ферромагнитного) магнитопровода. Такие трансформаторы применяются при высоких частотах, а в ряде специальных измерительных устройств и при низких частотах переменного тока.

Обмотка трансформатора, к которой подводится питание, называется первичной, обмотка, к которой присоединяется приемник энергии, — вторичной. Напряжения между выводами обмоток и токи в этих обмотках называются соответственно первичными и вторичными напряжениями и токами трансформатора. Цепи, в состав которых входят первичная и вторичная обмотки трансформатора, называются соответственно первичной и вторичной цепям и трансформатора.

Если пренебречь распределенной емкостью между витками обмоток трансформатора, то цепь, состоящая из дзухобмсп очного трансформатора и приемника, имеет схему, представленную на рис. 7.1.

Введем обозначения: , где и неактивное и реактивное сопротивления приемника, и — активное и реактивное сопротивления вторичного контура.

Запишем уравнения по второму закону Кирхгофа для первичного и вторичного контуров:

Дополнительно по теме

Трансформаторы силовые

Трансформатор без стального магнитопровода (воздушный трансформатор)

Идеальный трансформатор

Простейшие приближенные эквивалентные схемы трансформатора со стальным магнитопроводом

Расчеты электрических цепей с трансформаторами

Потеря напряжения в трансформаторе

Рис. 7.1

Построим векторную диаграмму токов и напряжений для первичной и вторичной цепей. Для этого зададимся током и отложим векторы (рис. 7.2), где принято . Соединив конец вектора с началом векторной диаграммы, получим, как следует из второго уравнения (7.1), вектор . Разделив напряжение на , определим значение тока . Вектор отложим под углом p/2 (в сторону опережения) к вектору . Затем построим векторы . Их сумма равна вектору напряжения .

Решив уравнения (7.1) относительно тока получим

где обозначено

Сопротивления и называют вносимыми (из второго контура в первый) активным и реактивным сопротивлениями. Из структуры выражения (7.2) следует, что со стороны первичной обмотки вся схема может рассматриваться как двухполюсник с сопротивлениями .

Вносимое активное сопротивление всегда больше нуля. В нем поглощается энергия, которая в реальной цепи передается из первичной цепи во вторичную. Вносимое реактивное сопротивление имеет знак, противоположный знаку .

Пользуясь схемой эквивалентного двухполюсника, решим вопрос об условиях передачи максимальной активной мощности во вторичную цепь, т. е. передачи максимальной мощности в сопротивление гвн. Для этого (см. раздел) должны удовлетворяться следующие соотношения между сопротивлениями:

или

Рис. 7.2

Последние соотношения можно получить, если предусмотреть возможность изменения параметров контуров. Для изменения и в первичный и вторичный контуры можно включить конденсаторы переменной емкости (рис. 7.3), для изменения М применить трансформатор с подвижными обмотками (вариометр) или трансформатор с подвижной магнитной системой. Отметим, что для выполнения соотношений (7.5) и (7.6) достаточно предусмотреть изменение только двух из трех параметров и М.

Все приведенные выше выражения справедливы для схемы по рис. 7.3, если положить

Из (7.5) получаем

причем имеет действительное значение при условии, что .

Если , то ни при каких значениях и не может быть получена максимальная мощность.

Схема двух контуров с индуктивной связью (см. рис. 7.1) может быть заменена эквивалентной схемой без индуктивной связи. Для этого соединим между собой два нижних вывода схемы (режим при этом не изменится). Части контуров с элементами и рассмотрим как две индуктивно связанные ветви, присоединенные к одному узлу своими одноименными выводами, и применим для них эквивалентную схему (см. рис. 6.14). В результате для рассматриваемой цепи получим эквивалентную схему по рис. 7.4.

Рис. 7.3

Рис. 7.4

Пластинчатый (шихтованный) магнитопровод

Магнитопровод электротехнического изделия (устройства), согласно ГОСТ 18311-80, это магнитная система электротехнического изделия (устройства) или совокупность нескольких ее частей в виде отдельной конструктивной единицы

Пластинчатый магнитопровод – это деталь или комплект деталей, предназначенных для прохождения основной части магнитного потока, возбуждаемого электрическим током. Магнитопровод является неотъемлемой частью трансформаторов, катушек индуктивности, реле и т.п.

Конструкция и материалы

Пластинчатые магнитопроводы собираются из плоских пластин и имеют Ш-образную или П-образную форму. Ш-образные пластины используются для создания изделий броневого типа, а П-образные детали – для стержневых конструкций.

В качестве исходных материалов применяются холоднокатаная анизотропная электротехническая сталь, либо магнитомягкие аморфные сплавы и композиционный (нанокристаллический) материал. Электротехническую сталь обычно служит основой для силовых трансформаторов, трансформаторов тока (защиты). Аморфные сплавы и композиционный (нанокристаллический) материал используется для измерительных трансформаторов, а также силовых трансформаторов с пониженными потерями холостого хода.

Магнитопроводы, создаваемые на основе пластин, могут собираться за счет отдельной подготовки стержней с ярмами. Т.е. части пластинчатого магнитопровода собирают отдельно, на стержни устанавливают обмотки, потом их скрепляют с верхним и нижним ярмом при помощи шпилек. Такой магнитопровод называется стыковым. Стыковая конструкция используется в шунтирующих токоограничивающих устройствах реакторов.

Для улучшения работы пластинчатых магнитопроводов используют шихтованную сборку пластин. Ее принцип основан на четком распределении слоев и создании в нем одинаковых зазоров в стержне и ярме таким образом, чтобы при сборке все созданные полости заполнялись с минимальными стыками. При этом пластины стержня и ярма переплетаются между собой, образуя прочную и жесткую конструкцию. Они применяются в силовых трансформаторах.

Этапы производства магнитопроводов пластинчатых

По своей конструкции и свойствам пластинчатые (шихтованные) магнитопроводы значительно отличаются от витых магнитопроводов ленточных и кольцевых (тороидальных). Изготовление сердечников этого типа регулируется ГОСТ 20249-80 и выполняется по следующей схеме:

  1. Резка материалов. Производится на агрегатах продольной резки, оборудованных дисковыми ножами. Материал раскраивается на ленты нужных размеров.
  2. Рубка пластин. Производится рубка деталей на гильотинах и агрегатах поперечной резки (в том числе пробивка отверстий в пластинах).
  3. Сборка магнитопроводов. Производится по технологии сборки стыковых или шихтованных магнитопроводов.
  4. Контроль качества. Измерение основных характеристик полученных изделий и их соответствия техническому заданию

Особенности сборки пластинчатых магнитопроводов

Процедура представляет собой набор пластин в пакет и их скрепление (стягивание) между собой. Соединение деталей выполняется несколькими способами:

  • шпильками и болтами;
  • обжимными скобами;
  • металлической обоймой.

Важное условие сборки – изоляция крепежных деталей от магнитопровода. В некоторых случаях пакет подвергается сжатию. В этом случае происходит изменение магнитной проницаемости и показателей электрического сопротивления. Процедура выполняется при давлении 2-5 МПа, усилие сжатия подбирается в зависимости от материалов и конструкции пластин.

После проведения сжатия обязательно осуществляется контроль качества изготовления. С его помощью удается узнать полученную магнитную индукцию и проницаемость, а также ток холостого тока пластинчатого магнитопровода.

Соблюдение точного технологического процесса позволяет получить надежные и прочные конструкции, которые выдерживают большие нагрузки и готовы к эксплуатации практически в любых условиях.

Источник: https://www.zmt-ek.ru/stati/plastinchatyiy_shihtovannyiy_magnitoprovod

Магнитопроводы трансформатора

Основным элементов трансформатора является магнитопровод. Это такая система, по которой замыкается магнитный поток, служащая основанием для крепления обмоток и других элементов аппарата. Пластины из тонкой электротехнической стали служат конструктивными элементами для сборки трансформаторов. Их изолируют с помощью жаростойкого покрытия, которое наносится заводом-изготовителем, или лака, применяемого после штамповки пластин.

Конструктивные особенности

Виды магнитопроводов подразделяются на стержневые и броневые виды.

  • Стержневой тип. При такой конструкции, вертикальный стержень имеет ступенчатое сечение, которое вписывается в окружность. На этих вертикальных элементах в виде цилиндра располагают обмотки магнитопровода. Части всей этой конструкции, которые не имеют обмоток и предназначены для образования замкнутой цепи, называются ярмами.
  • Броневой тип. В такой конструкции стержни с поперечным сечением имеют прямоугольную форму. Расположены они горизонтально. Поэтому обмотки трансформатора также имеют прямоугольную конструкцию. Этот вид оборудования имеет сложную производственную технологию, поэтому применяется нечасто, лишь для небольшого вида специальных трансформаторов.

Типы магнитопроводов трансформатора

Различают стыковую конструкцию и шихтованное исполнение стержневых магнитопроводов. Они отличаются видом соединения основного элемента с ярмом.

Конструктивные изменения стандартных изделий

В некоторые стандартные стержневые магнитопроводы со временем внесли конструктивные изменения. Они отразились на форме пластин для сборки изделия. Ввелось понятие косой стык. Оно определяет срез прямоугольных пластин под углом в 45ᵒ. Производят его на узкой стороне пластины с одной стороны или с двух. Такое изготовление конструкции позволяет снизить потери холостого хода.

Обмотки стержневого магнитопровода в горизонтальном разрезе круглые. Для эффективного использования конструкции, поперечное сечение стержня также должно стремиться к окружности. Но стержень с круглым сечением требует большего количества пластин электротехнической стали. Они должны быть разной ширины. Такой фактор значительно усложняет процесс производства изделий. Поэтому применяется многоступенчатое сечение стержня.

У готового магнитопровода должна быть равномерная и достаточная опрессовка. Он должен иметь жесткую конструкцию. Несоответствие количества пластин в изделии вызовет вибрацию и шум. Все это может привести к разрушению частей крепления магнитопровода. Поэтому в конце сборки запчасти изделия должны быть опрессованы и собраны единым элементом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Источник: http://podvi.ru/elektrotexnika/magnitoprovody-transformatorov-vidy-magnitoprovodov.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Как правильно смонтировать электрический теплый пол

Закрыть