Главная >  Классификация трансформаторов 

1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192

службы трансформатора (§ 1.3). Поэтому ограничение перегрева не выше допустимой величины является первоочередным и непреложным требованием. Это требование при намеченном способе охлаждения обусловливает выбор предельных электромагнитных нагрузок и тем самым предопределяет в значительной мере весь расчет т. м. м.

Однако может встретиться и более сильное требование, приводящее к необходимости снизить величины этих нагрузок, выбранных из условия соблюдения допустимого перегрева. Таким требованием для силовых т. м. м. может оказаться соблюдение допустимой величины падения нанряже-иия в обмотках т. м. м. иод нагрузкой. Эта величина определяет стабильность вторичного напряжения трансформатора при колебаниях тока нагрузки и темнературы окружающей среды. Будет показано, что при прочих равных данных падение напряжения уменьшается по мере возрастания мощности т. м. м. и рабочей частоты (§ 8.3). Поэтому данное требование особенно существенно для малых т. м. м. и особенно нормальной частоты, хотя с ним приходится считаться норой и для средних т. м. м. нормальной частоты и для малых т. м. м. повышенной частоты.

Таким образом, для силовых т. м. м. существует два основных критерия проектирования: допустимый (заданный) перегрев или допустимое (заданное) падение напряжения. Один из этих критериев всегда является более сильным и определяет весь ход проектироиаиия т. м. м. Это один из важнейших признаков классификации, предопределяющих во многом ие только методику расчета, но и пути теоретического анализа т. м. м.

Далее постоянно мы будем прибегать к этой классификации, излагая многие выводы раздельно для т. м. м., нроек-тируемых при заданном перегреве, и т. м. м., проектируемых при заданном падении напряжения. Эту терминологию мы изберем в качестве нреобладающей, упростив ее следующим образом: т. м. м. при заданном перегреве, т. м. м. при заданном падении напряжения. Но совершенно равносильными будут и такие термины; т. м. м., проектируемые из условия заданного перегрева (падения напряжения); т. м- м., проектируемые при постоянном перегреве (падении напряжения); т. м.м.,проектнруемые при минимальном перегреве (цадении напряжения). С точки зрения физики явлений, теоретических выводов и закономерностей и расчетных формул все эти понятия совершенно равнозначны.



Режим работы. Выделим три наиболее характерных

режима работы: продолжительный, повторно-кратковременный, кратковременный. Наиболее обычным из них является первый: трансформатор за время включения работает без пауз и столь долго, что успевает нагреться до установившегося состояния. Время такого нагрева т. м. м. составляет от долей часа до нескольких часов в зависимости от размеров трансформатора.

Если трансформатор работает без пауз, но короткое время и ие успевает нагреться до установившегося состояния, имеем кратковременный режим работы. Его частным случаем является разовое действие, когда т. м. м. предназначен для однократного использования в специальных устройствах. -

Наконец, систематическое чередование рабочего и выключенного состояния (импульсов включения и пауз) определяет повторно-кратковременный режим. Наибольший интерес представляет повторно-кратковременный режим, общая длительность которого достаточна для достижения установившейся температурь! нагрева трансформатора. Отношение полного времени одного рабочего цикла к длительности одного периода включения называют скважностью. Примером повторно-кратковременного режима может служить режим работы связного радиопередатчика.

Для т. м. м. часто встречающейся разновидностью повторно-кратковременного режима является импульсный режим работы, когда продолжительность паузы во много крат превышает длительность рабочего импульса, т. е. когда скважность весьма велика. Импульсные режимы характерны, например, для радио- и гидролокации. При этом в первом случае выходной трансформатор локационного генератора, как типичный импульсный, передает импульс огибающей напряжения заданной формы, а во втором случае - импульс, заполненный колебаниями напряжения повышенной или ультразвуковой частоты.

В режиме больнюй скважности мощность трансформатора можно значительно увеличить, не превышая допустимого нагрева. Поэтому трансформаторы импульсного режима мощностью D сотни и даже тысячи киловольт-ампер (в импульсе) удается реализовать в конструкциях весьма малых размеров. С этих позиций их можно отнести к категориям т. м. м.



Особенности проектирования т. м. м. повторно-кратковременного режима работы рассмотрены в § 7.8, 13.2, 14.7, гл. 16.

1.2, Классификация по конструктивным npujuaiiajti

Тип конструкции. Из многих конструктивных признаков это один из важнейших. Он определяет характер конструкции т. м. м. Ее основой является тип конструкции сердечника или, иначе говоря, его конфигурация. Известны

aJZ с а о а/2

1 1

1 1

1 1

[ 1


1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 (

БронеВой-БТ

ТХ I If I I f i и

Стерщие-\ Тороидаль- \ Трегфазиый-ЗТ \

Вой-СТ

иьш-ТТ

Рис 1.1. Конфигурация сердечникоо различных типов.

четыре типа сердечника для т. м. м.: броневой, стержневой, тороидальный - среди однофа;-!ных конструкций - и стержневой трехфазный сердечник. Эти сердечники в перечисленном порядке схематически изображены на рис. 1.1 в виде проекций в плоскости линий магнитного потока, а также на рис. 2.1-2.3.

Соответственно называкя и трансформаторы с тем или иным сердечником: броневой (БТ), стержневой (СТ), тороидальный (ТТ), трехфазный (ЗТ). Под указанными названиями первых трех типов всегда понимают однофазные т. м. м. Наоборот, упоминая трехфазный т. м. м., определение стержневой опускают.

У броневого сердечника центральный стержень тире крайних. На нем располагают катушку БТ. Крайние стержни служат только для размещепия магнитного потока и катушек не несут (рис. 2.26). СТ имеет две катушки, по одной на каждом стержне сердечника, которые идентичны

2-516



1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192