V tomto průmyslovém období jsou transformátory důležitým objevem, protože pomáhají splnit různé požadavky a náležitosti různých průmyslových odvětví. Princip transformátoru spočívá zcela v transformaci energie. V závislosti na teorii elektromagnetická indukce , Faraday rozšířil tuto teorii na transformátor a také tento stroj téměř pracuje na stejné teorii. Takže základním typem transformátoru, který byl objeven, je indukční cívka. Zatímco počáteční transformátory střídavého proudu byly vyvinuty v roce 1870 a odtud se inovace rozšířila o vynález různých typů transformátorů, jako jsou transformátory jádrového a skořepinového typu, a mnoho dalších. Tento článek se zaměřuje hlavně na vysvětlení základního typu transformátor , jeho práce, konstrukce, typy a výhody.
Co je transformátor typu jádra?
V transformátoru typu jádra je magnetické jádro konstruováno s laminacemi, kde se vytváří rám ve tvaru obdélníku. Tyto laminace mají tvar L proužků, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Aby se zabránilo vysoké míře neochoty, která se vytváří na spojích, kde jsou laminace spojeny přes sebe, je druhá vrstva nahromaděna odlišně, aby se odstranily spojité spojky. Schéma transformátoru typu jádra je:
Transformátor typu jádra
Konstrukce
Jakýkoli typ transformátoru je sestaven převážně ze tří částí, kterými jsou jádro, primární vinutí a sekundární vinutí.
Jádrová část je důležitá, kde poskytuje kontinuální magnetickou cestu se vzduchovou mezerou na minimální úrovni. Toto je konstruováno z ocelových plechů potažených plastem, kde je vysoké množství křemíku. A také laminované desky drží zvyšují propustnost a minimální ztráty hystereze .
Aby se snížily ztráty způsobené vířivými proudy, je ocelový plech chráněn pomocí lehce potaženého lešticího materiálu jádro-deska nebo jeho pokrytím vrstvou oxidu na povrchu. Šířka laminace se mění v rozmezí od 0,35 mm s frekvencí 50 Hz do 0,5 mm s frekvencí 25 Hz.
Aby se zabránilo minimálním mezerám mezi vrstvami, jsou ocelové pláty umístěné později v jednom pořadí. A tyto střídavé spáry se nazývají napuštěné spáry. A když přijdeme ke konstrukci transformátoru, zde jsou dva typy konstrukcí, jedna je jádrového typu a druhá skořepinového typu. Zde se zaměřujeme na konstrukci jádrového typu.
V transformátoru typu jádra je část jádra chráněna vinutími. Obecně bude jádrová část transformátoru jádrového typu obdélníkového tvaru a cívky budou mít buď obdélníkový nebo kruhový tvar. Obě vinutí jsou umístěna na protilehlých končetinách části jádra.
Ve velkých transformátorech jádrového typu se používají buď kruhové nebo válcové cívky, protože mechanická schopnost kruhových cívek je větší než u obdélníkových. Tato vinutí jsou chráněna šroubovicovou vrstvou mající více vrstev navzájem stíněných pomocí papíru, látky, chladicích kanálů nebo desek micarta. Pro minimalizaci úniků toku jsou obě vinutí umístěna jeden po druhém pomocí vysoce izolovaného válce, který je zobrazen na obrázku.
Typy transformátorů typu jádra
Na základě laminace použité v transformátoru je transformátor jádrového typu klasifikován jako dva typy a jsou
- L-L laminace
- Laminace UI
Když jsou obě lisovací laminace pájeny hromadně, tvoří to požadovaný tvar jádra transformátoru. Tvar transformátoru je vybrán v závislosti na hodnocení transformátoru. Při minimální úrovni hodnocení transformátoru je vinutí buď ve tvaru obdélníku nebo čtverce.
Používá se tedy čtvercový nebo obdélníkový průřez. Transformátor s minimálním jmenovitým výkonem má také menší proudovou kapacitu vodiče a je snadné zakrýt vodič v těchto tvarech. Použití těchto tvarů je také ekonomické pro transformátory s minimálním hodnocením.
Laminace typu jádra
V případě velkých jmenovitých transformátorů se vodič vinutí silné úrovně používá ke zpracování velkých úrovní proudu. Je poněkud komplikované otočit vodič do požadovaného obdélníkového nebo čtvercového tvaru. Kruhové vinutí je vhodnou volbou pro obrovský jmenovitý transformátor, takže zvyšuje využití měděného vodiče.
Zatímco odpovídající velikost prostoru zůstává nevyužita mezi jádrem a vinutím, když je použito kruhové vinutí na čtvercovém průřezu vinutí jádra. Aby se to minimalizovalo, používá se typ rychlosti průřezového jádra. Ochrana různých tvarů probíhá za účelem vytvoření jádra téměř průřezu. A toto může být jedno, dvou nebo vícestupňové
Výhody a nevýhody
The přednosti a nevýhody jádra a typu jádra transformátoru jsou vysvětleny takto:
Zásluhy
Dobrá mechanická schopnost
Vinutí válcového tvaru v transformátorech typu jádra jsou chráněna po celé symetrické části jádra. Přístup, který mají zabudovaný, poskytne výhodu vylepšené mechanické schopnosti ve srovnání s jinými druhy vinutí. Jak již bylo uvedeno, tento transformátor jádra je konstruován s použitím poloviční části každého vinutí, která je pokryta kolem každého vinutí jeho magnetického obvodu.
Prevence ztrát železa
Laminování transformátoru jádrového typu je obvykle organizováno tak, aby vytvořilo protínající se spoj mající další dvojici ochran, což zvyšuje přesnost šířky jádra. Stohování lamel také nabízí výhodu minimalizace ztrát železa a úniku tavidla.
Vhodné pro vysoké frekvence
Protože existuje několik úrovní ocelové laminace, které jsou chráněny pomocí nevodivé izolační látky mezi každou vrstvou, jsou přítomny vířivé proudy a magnetizační účinky jsou minimalizovány. Vzhledem k tomu, že tenké laminování je tak složité zkonstruovat a je také ekonomické, je toto zařízení vhodné pro vysoký rozsah frekvence .
Nevýhody
Nevýhody transformátoru jádrového typu zahrnují následující.
Není vhodné pro externí aplikace
Vzhledem k ostatním suchým typům transformátorů není transformátor jádrového typu absolutně vhodný pro externí aplikace. Ne jako olejové transformátory nejsou chráněny před korozí a také nemají ochranu před vnějšími atmosférickými faktory, protože mohou postupně ničit jejich vnitřní součásti, zejména ty, které jsou vyrobeny z kovu. Je obzvláště vhodný pro domácí spotřebiče a malá zařízení na výrobu spotřebičů, jako jsou vnitřní energetické rozvodny a závody.
Hlučný
Jádrový transformátor a jiné suché transformátory mají vysokou hladinu hluku. Může dokonce vytvářet slyšitelné výboje hluku z cínové práce nebo elektrický šum, který se děje při oblouku na laminacích.
Aplikace
The aplikace transformátoru jádrového typu jsou:
Používá se v aplikacích na vysoké úrovni napětí, jako jsou distribuční transformátory, automatické a výkonové transformátory.
Jedná se o koncept transformátoru jádrového typu. Tento článek poskytuje jasné vysvětlení transformátoru jádrového typu, jeho fungování, konstrukce, typů a výhod. Vím, co jsou reálné aplikace jádrového transformátoru ?
