W tym okresie przemysłowym transformatory są ważnym odkryciem, ponieważ pomagają sprostać wielu wymaganiom i spełnić podstawowe wymagania różnych gałęzi przemysłu. Zasada działania transformatora polega całkowicie na transformacji energii. W zależności od teorii Indukcja elektromagnetyczna Faraday rozszerzył tę teorię na transformator, a także ta maszyna działa prawie na tej samej teorii. Tak więc podstawowym typem transformatora, który został odkryty, jest cewka indukcyjna. Podczas gdy początkowe transformatory prądu przemiennego zostały opracowane w roku 1870, a stamtąd innowacja została rozszerzona o wynalezienie różnych typów transformatorów, takich jak transformatory rdzeniowe i skorupowe oraz wiele innych. Ten artykuł skupia się głównie na wyjaśnieniu typu podstawowego transformator , jego działanie, konstrukcja, rodzaje i zalety.
Co to jest transformator typu rdzeniowego?
W transformatorze rdzeniowym rdzeń magnetyczny jest zbudowany z laminatów, które tworzą ramkę w kształcie prostokąta. Te laminaty mają kształt pasków L, jak pokazano na poniższym rysunku. Aby zapobiec wysokiemu poziomowi niechęci, która powstaje na połączeniach, w których laminaty są łączone ze sobą, druga warstwa jest ułożona w inny sposób, aby usunąć ciągłe połączenia. Schemat transformatora typu rdzenia to:
Transformator typu rdzeniowego
Budowa
Każdy typ transformatora jest zbudowany głównie z trzech części, a są to rdzeń, uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne.
Rdzeń jest ważną częścią, gdzie zapewnia ciągłą drogę magnetyczną ze szczeliną powietrzną na minimalnym poziomie. Jest on zbudowany z pokrytych tworzywem sztucznym blach stalowych zawierających dużą ilość krzemu. A także laminowane arkusze trzymają zwiększoną przepuszczalność i minimalną straty histerezy .
Aby zmniejszyć straty powodowane przez prądy wirowe, blacha stalowa jest chroniona lekkim powlekanym środkiem do polerowania rdzeni lub pokrywając ją warstwą tlenku na powierzchni. Szerokość laminowania zmienia się w zakresie od 0,35 mm przy częstotliwości od 50 Hz do 0,5 mm przy częstotliwości 25 Hz.
Ponadto, aby uniknąć minimalnych szczelin między warstwami, blachy stalowe później układane są w jednym porządku, a te naprzemienne połączenia nazywane są połączeniami nasadzanymi. Przechodząc do konstrukcji transformatora, mamy tutaj dwa typy konstrukcji, jeden to rdzeń, a drugi to powłoka. Tutaj skupiamy się na konstrukcji typu core.
W transformatorze rdzeniowym pewna część sekcji rdzenia jest chroniona przez uzwojenia. Ogólnie rzecz biorąc, sekcja rdzeniowa transformatora rdzeniowego będzie miała kształt prostokątny, a cewki będą miały kształt prostokątny lub okrągły. Oba uzwojenia są umieszczone na przeciwległych ramionach sekcji rdzenia.
W transformatorach z rdzeniem o dużych rozmiarach stosowane są cewki o kształcie okrągłym lub cylindrycznym, ponieważ mechaniczne właściwości cewek o okrągłym kształcie są większe niż w przypadku cewek prostokątnych. Uzwojenia te są chronione warstwą spiralną, mającą wiele warstw ekranowanych od siebie papierem, tkaniną, kanałami chłodzącymi lub płytami mikarty. Aby zminimalizować wycieki strumienia, oba uzwojenia są umieszczone jeden po drugim za pomocą wysoko izolowanego cylindra, który jest pokazany na rysunku.
Typy transformatorów rdzeniowych
Na podstawie laminacji zastosowanej w transformatorze, transformator rdzeniowy jest klasyfikowany jako dwa typy i są
- Laminacje L-L
- Laminacje U-I
Kiedy obie warstwy tłoczenia są lutowane razem, tworzy to wymagany kształt rdzenia transformatora. Kształt transformatora dobiera się w zależności od jego mocy znamionowej. Przy minimalnym poziomie znamionowym transformatora uzwojenie ma kształt prostokąta lub kwadratu.
Tak więc używany jest przekrój w kształcie kwadratu lub prostokąta. Transformator o minimalnej wartości znamionowej ma również mniejszą zdolność utrzymywania prądu przewodniki i łatwo jest zakryć przewodnik w tych kształtach. Również użycie tych kształtów jest ekonomiczne w przypadku transformatorów o minimalnych znamionach.
Laminowanie rdzeniowe
W przypadku dużych transformatorów znamionowych gruby przewodnik uzwojenia jest używany do obsługi dużych poziomów prądu. Dość skomplikowane jest skręcenie przewodnika w pożądany kształt prostokąta lub kwadratu. Uzwojenie w kształcie koła jest odpowiednim wyborem dla ogromnego, znamionowego transformatora, zwiększając użycie przewodnika miedzianego.
Natomiast odpowiednia ilość przestrzeni pozostaje niewykorzystana pomiędzy rdzeniem a uzwojeniem, gdy stosowane jest uzwojenie okrągłe na uzwojeniu rdzenia o przekroju kwadratowym. Aby to zminimalizować, stosuje się typ prędkości rdzenia w przekroju. Ochrona różnych kształtów odbywa się w celu zbudowania rdzenia o prawie przekroju poprzecznym. Może to być jedno, dwu lub wieloetapowe
Zalety i wady
Plik zalety i wady rdzenia i typu rdzenia transformatora wyjaśniono w następujący sposób:
Zasługi
Dobra zdolność mechaniczna
Uzwojenia w kształcie walca w transformatorach rdzeniowych są chronione w całej symetrycznej części rdzenia. Podejście, w które są wbudowane, zapewni korzyści w postaci zwiększonej zdolności mechanicznej w porównaniu z innymi rodzajami uzwojeń. Jak wspomniano, ten transformator rdzeniowy jest zbudowany przy użyciu połowy części każdego uzwojenia, które jest zakryte wokół każdego uzwojenia jego obwodu magnetycznego.
Zapobieganie stratom żelaza
Laminowanie transformatora rdzeniowego jest zwykle zorganizowane w taki sposób, aby utworzyć krzyżujące się złącze z dodatkową parą zabezpieczeń, co zwiększa dokładność szerokości rdzenia. Układanie laminatów w stosy zapewnia również korzyści w postaci minimalizacji strat żelaza i wycieku topnika.
Odpowiednie do wysokich częstotliwości
Ponieważ istnieje wiele poziomów laminowania stali, które są chronione za pomocą nieprzewodzącej substancji izolacyjnej pomiędzy każdą warstwą, występują prądy wirowe, a efekty magnesowania są zminimalizowane. Ponieważ cienkie laminaty są tak skomplikowane w konstrukcji, a także ekonomiczne, sprawiają, że urządzenie nadaje się do szerokiego zakresu częstotliwości .
Wady
Wady transformatora typu rdzeniowego obejmują:
Nie nadaje się do zastosowań zewnętrznych
Biorąc pod uwagę inny suchy typ transformatorów, transformator rdzeniowy nie jest absolutnie odpowiedni do zastosowań zewnętrznych. Nie tak jak transformatory olejowe, nie są one zabezpieczone przed korozją, a także nie mają ochrony przed zewnętrznymi czynnikami atmosferycznymi, ponieważ mogą stopniowo niszczyć swoje wewnętrzne elementy, zwłaszcza te wykonane z metalu. Szczególnie nadaje się do urządzeń gospodarstwa domowego i urządzeń do produkcji na małą skalę, takich jak wewnętrzne wymienniki mocy i instalacje.
Głośny
Transformator rdzeniowy i inne transformatory suche mają wysoki poziom hałasu. Może nawet wytwarzać słyszalny hałas podczas pracy z cyną lub szum elektryczny, który pojawia się w wyniku łuku elektrycznego na laminatach.
Aplikacje
Plik zastosowania transformatora rdzeniowego są:
Używany w aplikacjach wysokiego napięcia, takich jak transformatory rozdzielcze, transformatory samochodowe i mocy.
Chodzi o koncepcję transformatora rdzeniowego. W tym artykule przedstawiono jasne wyjaśnienie transformatora rdzeniowego, jego działania, konstrukcji, typów i zalet. Wiesz, jakie są rzeczywiste zastosowania transformatora rdzeniowego ?
