Transformatorius yra elektrinis įtaisas, naudojamas kintamos srovės (AC) grandinės įtampos lygiui pakeisti. Pagrindinę transformatoriaus struktūrą sudaro keli pagrindiniai komponentai, kurie kartu perkelia elektrinę energiją iš vienos grandinės į kitą per elektromagnetinę indukciją. Žemiau yra pagrindinių transformatoriaus struktūrinių komponentų apžvalga.
1. Šerdis
Transformatoriaus šerdis yra centrinė transformatoriaus dalis ir vaidina lemiamą vaidmenį transformatoriaus funkcijoje, suteikdama kelią magnetiniam srautui. Paprastai jis gaminamas iš aukšto - kokybiško laminuoto silicio plieno, kad būtų sumažintos energijos nuostoliai dėl sūkurių srovių. Šerdis suprojektuotas taip, kad būtų kuo magnetiškai efektyvesnis.
Pagrindinė struktūra: Šerdis paprastai yra pagamintas iš plonų plieno lakštų, kurie yra laminuoti kartu, kad sumažėtų energijos praradimas dėl sūkurių srovių.
Pagrindiniai tipai:
Apvalkalas - tipo šerdis: Apvijos supa šerdį, kuris dažniausiai randamas mažuose transformatoriuose.
Core - tipo šerdis: Šerdis supa apvijas, labiau paplitusiose didesniuose transformatoriuose.
2. Apvijos
Apvijos yra vario arba aliuminio vielos ritės, apvyniotos aplink šerdį. Jie yra atsakingi už elektros energijos perdavimą tarp pirminės ir antrinės grandinės. Transformatoriuje yra du apvijų rinkiniai:
Pirminė apvija: Tai yra ritė, prijungta prie transformatoriaus įvesties pusės, kur patenka kintama srovė (kintama). Pirminė apvija sukuria šerdyje esantį magnetinį lauką, kuris sukelia įtampą antrinėje apvijoje.
Antrinė apvija: Ši ritė yra prijungta prie transformatoriaus išėjimo pusės, kur transformuota įtampa tiekiama į apkrovą. Antrinėje apvijoje sukelta įtampa priklauso nuo posūkių santykio tarp pirminės ir antrinės apvijos.
Pasuktų apvijų skaičius (posūkių santykis) nustato įtampos žingsnį - aukštyn arba žingsnis - transformatoriaus žemyn.
3. Izoliacija
Transformatoriaus izoliacija atskiria apvijas viena nuo kitos ir nuo šerdies, užkertant kelią elektriniams šortams ir užtikrinant, kad transformatorius veikia saugiai ir efektyviai. Izoliacija taip pat yra būtina norint valdyti aukštos įtampos įtempius, su kuriais dažnai susiduria transformatoriai.
Izoliacijos rūšys:
Kieta izoliacija: Naudojamos tokios medžiagos kaip popierius, aliejus ar sintetinė derva.
Dujų izoliacija: Esant aukštai - įtampos transformatoriams, kaip izoliacinė terpė gali būti naudojamos dujos, tokios kaip SF6 (sieros heksafluoridas).
4. Tankas (būstas)
Transformatoriaus rezervuaras ar korpusas yra išorinis apvalkalas, uždengiantis šerdį ir apvijas. Tai suteikia mechaninę apsaugą ir joje yra izoliacinė alyva ar kitos izoliacinės terpės, naudojamos transformatoriui atvėsinti.
Aliejus - panardinami transformatoriai: Šiuose transformatoriuose bakas užpildytas izoliacine alyva, kuri tarnauja ir kaip izoliatorius, ir kaip aušinimo terpė, kad išsklaidytų šilumą.
Sausas - tipo transformatoriai: Sausame - tipo transformatoriuose nenaudojama alyva; Vietoj to, kietosios izoliacinės medžiagos ir oras yra naudojami transformatoriui vėsinti.
5. Aušinimo sistema
Aušinimas yra būtinas norint palaikyti transformatoriaus efektyvumą ir užkirsti kelią perkaitimo perkaitimui, o tai gali pažeisti. Transformatoriai sukuria šilumą veikimo metu dėl elektrinių nuostolių, o aušinimo sistema padeda išsklaidyti šią šilumą.
Naftos aušinimas: Aliejuje - panardintuose transformatoriuose aušinimas pirmiausia atliekamas per izoliacinę alyvą, kuri cirkuliuoja transformatoriuje ir perkelia šilumą nuo šerdies ir apvijų.
Oro aušinimas: Sausam - tipo transformatoriams naudojamas oro aušinimas. Kai kurie transformatoriai gali turėti ventiliatorių ar šilumokaičių, kad padidintų aušinimo efektą.
Vandens aušinimas: Kai kuriais atvejais, ypač labai dideliuose transformatoriuose, vandens aušinimo sistemos taip pat yra naudojamos valdyti temperatūrą.
6. Bakstelėkite keitiklį
A bakstelėkite keitiklįyra naudojamas sureguliuoti transformatoriaus išėjimo įtampą, pasirinkus skirtingus apvijos taškus (čiaupus). Tai leidžia reguliuoti įtampą, atsižvelgiant į apkrovos ar įvesties įtampos variantus. Bakstelėjimo keitikliai gali būti dviejų tipų:
- įkelkite keitiklį (OLTC): Leidžia reguliuoti įtampą, kol veikia transformatorius.
Išjungtas - įkelkite keitiklį: Reikalauja, kad transformatorius būtų de -, kad būtų galima sureguliuoti įtampą.
7. Įvorės
Įvorėsyra izoliaciniai įtaisai, leidžiantys elektros laidininkams saugiai praeiti per transformatoriaus rezervuarą, kad būtų galima prisijungti prie išorinės elektros sistemos. Įvoros užtikrina, kad tarp vidinių laidininkų ir išorinio metalinio bako nėra tiesioginio elektros kontakto.
8. Konservatorius (aliejui - panardinami transformatoriai)
A konservatoriusyra konteineris, pritvirtintas virš transformatoriaus rezervuaro aliejuje - panardintais transformatoriais. Jis skirtas laikyti papildomą aliejų, kad būtų kompensuotas alyvos išsiplėtimas ir susitraukimas dėl temperatūros pokyčių. Tai užtikrina, kad transformatorius visada turi pakankamą kiekį aliejaus izoliacijai ir vėsinimui. Konservatorius yra prijungtas prie pagrindinio rezervuaro per vamzdį, o paprastai jame yra aKvėpavimasfiltruoti drėgmę iš oro, kol jis patenka į alyvą.
9. Kvėpavimas
A Kvėpavimasyra įtaisas, naudojamas alyvoje - užpildytuose transformatoriuose, kad drėgmė nepatektų į transformatoriaus baką. Jame yra sausainių medžiaga (dažnai silikagelis), kuri sugeria drėgmę iš oro, padeda išlaikyti izoliacinio aliejaus kokybę ir užkirsti kelią užteršimui.
10. Apsauginiai įtaisai
Transformatoriuose yra keli apsauginiai įtaisai, kad būtų užtikrintas saugus veikimas:
Slėgio mažinimo vožtuvas: Šis prietaisas atsidaro, jei slėgis transformatoriaus viduje viršija saugias ribas, neleidžiant transformatoriui pažeisti dėl vidinio slėgio kaupimosi.
Temperatūros jutikliai: Šie jutikliai stebi transformatoriaus temperatūrą, kad aptiktų perkaitimą, o tai gali sukelti pažeidimą ar gedimą.
Apsauga nuo viršįtampių: Siekiant apsaugoti transformatorių nuo per didelių srovių, dažnai montuojami saugikliai arba grandinės pertraukikliai, užkertant kelią pažeidimams trumpų jungčių ar perkrovų atveju.
11. Įžeminimo sistema
įžeminimo sistemaUžtikrina, kad bet kokia gedimo srovė būtų saugiai išleidžiama į Žemę. Tinkamas įžeminimas yra būtinas siekiant išvengti elektros smūgių ir apsaugoti aplink jį dirbančius transformatorių ir personalą.
Išvada
Transformatoriaus struktūrą sudaro keli pagrindiniai komponentai, kurie dirba kartu, kad atliktų esminę įtampos transformacijos užduotį. Šie komponentai apima šerdį, apvijas, izoliaciją, aušinimo sistemas, baką, bako keitiklį, įvores, konservatorių ir apsauginius prietaisus. Kiekvienas komponentas vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant efektyvų, saugų ir patikimą transformatoriaus veikimą. Tinkama šių komponentų priežiūra ir stebėjimas yra būtinas ilgajam - transformatoriaus veikimui ir saugumui.
