В этот индустриальный период трансформаторы стали важным открытием, поскольку они помогают выполнять множество требований и выполнять основные задачи в различных отраслях промышленности. Принцип трансформатора полностью заключается в преобразовании энергии. В зависимости от теории электромагнитная индукция , Фарадей распространил эту теорию на трансформатор, и эта машина почти работает по той же теории. Итак, основным типом трансформатора, который был обнаружен, является индукционная катушка. В то время как первые трансформаторы переменного тока были разработаны в 1870 году, а затем инновации были расширены, чтобы изобрести различные типы трансформаторов, такие как трансформаторы с сердечником, трансформаторы с оболочкой и многие другие. В этой статье основное внимание уделяется объяснению основных типов. трансформатор , его работа, конструкция, виды и преимущества.
Что такое трансформатор с сердечником?
В трансформаторе с сердечником магнитный сердечник состоит из пластин, образующих прямоугольную рамку. Эти пластинки имеют форму L-полос, как показано на рисунке ниже. Чтобы предотвратить высокий уровень магнитного сопротивления, который образуется в местах соединения слоев друг с другом, другой слой укладывается другим слоем, чтобы удалить постоянные соединения. Схема трансформатора с сердечником:
Трансформатор типа сердечника
Строительство
Трансформаторы любого типа в основном состоят из трех частей: сердечника, первичной обмотки и вторичной обмотки.
Часть сердечника является важной, поскольку она обеспечивает непрерывный магнитный путь с минимальным уровнем воздушного зазора. Он построен из стальных листов с пластиковым покрытием и высоким содержанием кремния. А также ламинированные листы удерживают повышенную проницаемость и минимальную гистерезисные потери .
Чтобы уменьшить потери, возникающие из-за вихревых токов, стальной лист защищают с помощью легкого полированного материала для сердечника-пластины или путем покрытия его оксидным слоем на поверхности. Ширина ламинирования варьируется в диапазоне от 0,35 мм с частотой 50 Гц до 0,5 мм с частотой 25 Гц.
Кроме того, чтобы избежать минимальных зазоров между слоями, стальные листы, покрытые позже, размещаются в одном порядке, и эти ступенчатые соединения называются черепными соединениями. Что касается конструкции трансформатора, то здесь есть два типа конструкций: одна сердечниковая, а другая корпусная. Здесь мы сосредоточимся на конструкции основного типа.
В трансформаторе с сердечником некоторая часть сечения сердечника защищена обмотками. Как правило, сечение сердечника трансформатора с сердечником будет иметь прямоугольную форму, а катушки - прямоугольной или круглой формы. Обе обмотки расположены на противоположных концах секции сердечника.
В трансформаторах с сердечником большого размера используются катушки круглой или цилиндрической формы по той причине, что механическая способность катушек круглой формы выше, чем у прямоугольных. Эти обмотки защищены спиральным слоем, состоящим из нескольких слоев, экранированных друг от друга бумагой, тканью, охлаждающими каналами или платами из микарты. Для минимизации потерь магнитного потока обе обмотки расположены одна за другой с помощью цилиндра с высокой изоляцией, который показан на рисунке.
Тип сердечника Типы трансформаторов
На основе ламинирования трансформатора трансформатор с сердечником делится на два типа и
- L-L ламинация
- U-I ламинации
Когда обе штампованные пластины спаяны вместе, это формирует необходимую форму сердечника трансформатора. Форма трансформатора выбирается в зависимости от номинала трансформатора. При минимальном номинальном уровне трансформатора обмотка имеет прямоугольную или квадратную форму.
Итак, используется квадратное или прямоугольное сечение. Трансформатор с минимальным номиналом также имеет меньшую удерживающую способность по току. проводники и эти формы просто покрыть проводник. Кроме того, использование этих форм экономично для трансформаторов с минимальным номиналом.
Ламинирование основного типа
В случае больших трансформаторов с номинальными характеристиками используется толстый провод обмотки, чтобы выдерживать большие уровни тока. Довольно сложно скрутить проводник в желаемый прямоугольник или квадрат. Обмотка в форме круга является подходящим выбором для большого трансформатора с номинальными характеристиками, так как она увеличивает использование медного проводника.
В то время как соответствующее количество пространства остается неиспользованным между сердечником и обмоткой, когда используется круглая обмотка на обмотке сердечника квадратного сечения. Чтобы свести к минимуму это, используется скоростной сердечник поперечного сечения. Защита различной формы имеет место для создания сердечника почти поперечного сечения. И это может быть одно-, двух- или многоступенчатое
Преимущества и недостатки
В достоинства и недостатки сердечника и типа сердечника трансформатора объясняются следующим образом:
Заслуги
Хорошая механическая способность
Цилиндрические обмотки в трансформаторах с сердечником защищены всей симметричной частью сердечника. Подход, который они встроены, обеспечивает преимущество повышенной механической способности по сравнению с другими видами обмоток. Как уже говорилось, этот трансформатор с сердечником сконструирован с использованием половины каждой обмотки, которая покрыта вокруг каждой обмотки его магнитной цепи.
Предотвращение потерь железа
Ламинирование трансформатора с сердечником обычно организовано таким образом, чтобы образовать пересекающийся стык, имеющий дополнительную пару защит, и это увеличивает точность ширины сердечника. Укладка слоев также дает преимущество минимизации потерь в стали и утечки флюса.
Подходит для высоких частот
Поскольку существует несколько уровней ламинирования стали, которые защищены непроводящим изоляционным материалом между каждым слоем, присутствуют вихревые токи и эффекты намагничивания сводятся к минимуму. Поскольку тонкие листы настолько сложны в конструкции и экономичны, они делают устройство подходящим для широкого диапазона частоты .
Недостатки
К недостаткам трансформатора сердечникового типа можно отнести следующее.
Не подходит для внешних приложений
Что касается других сухих трансформаторов, трансформаторы с сердечником не совсем подходят для внешних применений. В отличие от масляных трансформаторов, они не защищены от коррозии, а также не имеют защиты от внешних атмосферных факторов, так как они могут постепенно разрушать свои внутренние компоненты, особенно те, которые сделаны из металла. Он особенно подходит для бытовой техники и небольших промышленных приборов, таких как внутренние силовые обменники и заводы.
Шумный
Трансформаторы с сердечником и другие сухие трансформаторы имеют высокий уровень шума. Он может даже производить слышимые шумовые разряды от обработки жести или электрический шум, возникающий из-за образования дуги на пластинах.
Приложения
В применения трансформатора с сердечником находятся:
Используется в приложениях с высоким уровнем напряжения, таких как распределительные трансформаторы, автомобильные и силовые трансформаторы.
Это все о концепции трансформатора с сердечником. В этой статье дано четкое объяснение трансформатора с сердечником, его работы, конструкции, типов и преимуществ. Знай, что такое реальные применения сердечника трансформатора ?
