Главная
>
Классификация трансформаторов Рабочая частота. Частота тока, при которой работает трансформатор, является одним из наиболее важных параметров. Он во многом определяет целый ряд характеристик и даже методический подход к теоретическому анализу. Для т. м. м. данный классификационный признак приобретает особое значение и потому, что эти трансформаторы работают при самой различной частоте, от единиц герц до тысяч килогерц. Строгая классификация по частоте еще не установилась, ио можно предложить следующие градации, которые используются в дальнейшем изложении: т. м. м. пониженной частоты - ниже 50 гц\ т. м. м. нормальной, или промышленной частоты (и. ч.), - 50 щ\ т. м. м. повышенной частоты (п. ч.) - от 100 до 10 10 ООО гц; т. м. м. высокой частоты (в. ч.) - свыше 10 ООО гц, в том числе т. м. м. ультразвуковой частоты (у. ч.) - от 10 ООО до 100 ООО гц. Для ТИ известным аналогом частоты является длительность импульса, о которой говорилось выше. Для широкополосных т. м. м. наиболее характерна при определении габаритных размеров трансформатора обычно нижняя рабочая частота. Если мощные трансформаторы в подавляющем большинстве питаются от сетей нормальной частоты, то для т. м. м. с каждым годом все большее значение приобретает повышенная частота. Для ТС это обусловлено самим назначением трансформаторов. Для силовых трансформаторов повышение частоты позволяет значительно снизить вес и размеры т. м. м. (§ 11.10). Поэтому силовые т. м. м. повышенной частоты находят особое распространение в переносной и транспортируемой аппаратуре. К последней относится бортовая аппаратура, где стремление к повышению рабочей частоты особенно заметно. Так, известное применение находит уже частота 1000 и даже 2000 гц, а в отдельных случаях и 10-15 кгц. Наиболее распространенной остается, однако, частота 400 гц. Эту частоту примем в качестве типовой (когда копкретное значение частоты играет роль, но не указано, то будем иметь в виду именно частоту 400 гц). Интересно, например, привести такие данные. В годы второй мировой войны на самолетах использовался только постоянный ток. А на современных самолетах доля установок постоянного тока составляет менее 20%, основная же роль принадлежит неременному току повышенной частоты. Т. м. м. нормальной частоты широко применяют в общепромышленной, радионзмерительиой, широковещательной и бытовой аппаратуре. По объему выпуска эти трансформаторы превалируют, чего нельзя с той же уверенностью сказать о номенклатуре т. м. м. Шкала частот установлена ГОСТ 6697-63. Система тока (число фаз). В отличие от мощных трансформаторов, т. м. м. в большинстве случаев являются однофазными. За гюследнес время нашли некоторое применение и трехфазные трансформаторы. Если число фаз имеет значение, но не оговаривается, то речь идет об од1юфаз-ных трансформаторах (IT). Трехфазные трансформаторы (ЗТ) в этих случаях при упоминании выделяются. Электрическое напряжение. Здесь определяющим будет то наивысшее напряжение, на которое должна быть рассчитана изоляция какой-либо одной, нескольких или всех обмоток трансформатора. По этому признаку т. м. м. можно разделить на низковольтные и высоковольтные. К первым относятся трансформаторы, у которых рабочее напряжение ни одной из обмоток не превышает 1000-1500 в. Говоря о трансформаторах высоковольтных, надо выделить два принципиально различных случая. В первом случае какие-либо обмоткн трансформатора имекуг высокое номиналь)юе напряжение (выше 1000- 1500 в). Это предопределяет необходимость выполнения надежной изоляции между отдельными отмотками тран-сформатора, между каждой обмоткой и корпусом, а также слоевой изоляции в самих высоковольтных обмотках. Во втором случае рабочие напряжения обмоток сами по себе невысоки, но в силу схемных особенностей высокие напряжения существуют между обмотками или по отношению к корпусу. Поскольку в этом случае требуется выполнение высоковольтной изоляции между обмотками или корпусной (нли и той и другой), трансформатор следует отнести к высоковольтным. Однако слоевая изоляция здесь будет низковольтной, поэтому подобные трансформаторы рационально выделить как трансформаторы с высоким потенциалом. Примером служит накальный транс(:})орматор для лампы, катод которой находится в схеме под высоким (ютенциалом. Может встретиться и такой случай, когда высокий потенциал на обмотках трансформатора в нормальных условиях отсутствует, но возникает при каком-либо предусматриваемом аварийном режиме схемы. Подобный трансформатор также необходимо отнести к разряду высоковольтных. Низковольтные трансформаторы составляют основную массу т. м. м. Поэтому в книге при отсутствии иных указаний имеются в виду этн т. м. м., а особенности высоковольтных трансформаторов отмечаются отдельно. Величина мощности. Это условный признак, вводимый иногда для удобства изложения. Весь днапазои мощностей т. м. м. разобъем на три поддиаиазона; - малые т. м. м. мощностью несколько десятков вольт-ампер и менее, - средние т. м. м. мощностью от нескольких десятков до нескольких сотен вольт-амиер, - большие т. м. м. мощностью несколько сот вольт-ампер и более (до нескольких киловольт-ампер). Поскольку понятен относительный характер этих определений, сочетания малый т. м. м. , большой т. м. м. или, что то же, т. м. м. малой мощности , т. м. м. большой мощности не следует считать ии повторами, ни фразеологическими курьезами. Применяемые здесь понятия мощности характеризуют размеры, габариты трансформатора. Такую мощность называют иногда габаритной, в отличие от непосредственно электрической мощности. Различие между этими двумя понятиями проявляется только при сложных схемах какой-либо обмотки и особенно заметно при работе трансформатора отдельными циклами. Габаритную мощность определяют как среднеэффектнвную за иолный цикл включения с учетом пауз (см. ниже данную главу и гл. 16). Т. м. м. в большинстве случаев работают на активную нагрузку, поэтому их вторичная мощность активна и ее можно выражать в ваттах (киловаггах). Однако, поскольку многие теоретические выводы и расчетные соотношения справедливы для любого вида нагрузки, будем для общности изложения иользоваться понятием полной мощности, измеряемой в вольт-амперах (киловольт-амперах). Критерии проектирования. Для любого т. м. м. должен быть обеспечен определенный тепловой режим работы, чтобы иерегрев его обмоток не превышал допустимой величины, диктуемой классом электрической изоляции и сроком
|