Reka bentuk pengubah kuasa

Transformer ialah mesin elektrik yang menukarkan arus ulang alik satu voltan kepada arus ulang alik voltan lain.

Unsur-unsur struktur utama pengubah kuasa: badan, teras, belitan, peranti penyejukan, sesendal dan peranti pelindung (pengembang, paip ekzos dan geganti gas).

Belitan pengubah disusun supaya fluks magnet yang dicipta oleh belitan primer menembusi kebanyakan belitan sekunder. Keperluan ini dipastikan oleh pembinaan teras keluli, yang merupakan litar magnet tertutup. Bergantung pada susunan bersama belitan dan sistem magnet, terdapat dua jenis transformer utama: rod dan angker.

Dalam pengubah rod, belitan terletak pada rod teras, yang disambungkan oleh kuk yang menutup litar magnet. Jenis rod digunakan untuk bekalan kuasa dan beberapa transformer khas. Transformer berperisai menggunakan litar magnet bercabang yang meliputi belitan, seolah-olah "memperisai"nya.Struktur teras seperti perisai digunakan terutamanya untuk transformer fasa tunggal kecil.

Pengubah rod tiga fasa:

Litar magnet pengubah, dipanggil teras, dipasang daripada kepingan keluli aloi. Agar tidak menutup helaian, mereka disalut terlebih dahulu dengan lapisan varnis nipis atau dilekatkan dengan kertas.

Teras terdiri daripada rod yang membawa gegelung dan kuk yang menutup litar magnet. Keratan rentas teras hendaklah sedekat mungkin dengan bentuk gegelung.

Dalam belitan segi empat tepat, keratan rentas teras dibuat segi empat tepat. Dengan bulat — teras mempunyai bahagian berbilang peringkat. Jika teras mempunyai keratan rentas yang besar, maka saluran udara membujur dibuat untuk mengeluarkan haba, membahagikan teras kepada pakej berasingan.

Lembaran ditarik bersama dengan pin atau rivet. Helaian individu tidak boleh disambungkan antara satu sama lain, kerana arus pusar mungkin berlaku dalam satah sentuhan. Untuk mengelakkan helaian daripada menutup melalui pin dan rivet, tiub penebat diletakkan di atasnya. Kacang dan kepala rivet diasingkan daripada plat penekan teras dengan pencuci kadbod elektrik.

Dua jenis belitan digunakan dalam transformer: cakera dan silinder.

Dengan reka bentuk belitan berbentuk cakera, belitan primer dan sekunder dibahagikan kepada satu siri belitan berbentuk cakera rata yang silih berganti secara bersiri pada teras pengubah.

Dalam belitan silinder, belitan primer dan sekunder disusun secara konsentrik antara satu sama lain. Penggulungan voltan rendah biasanya diletakkan lebih dekat dengan teras kerana ia lebih mudah untuk melindunginya daripada keluli.

Apabila membuat belitan, perbezaan mesti dibuat antara penebat wayar individu, penebat antara lapisan dan belitan, penebat antara belitan primer dan sekunder (sekunder), dan penebat belitan berbanding teras.

Penggulungan pengubah diperbuat daripada dawai tembaga yang ditutup dengan penebat. Untuk melindungi wayar penggulungan, kertas, kadangkala benang sutera kapas, kerajang varnis (enamel) atau beberapa lapisan penebat digunakan, contohnya, lapisan varnis dan lapisan benang sutera, lapisan kertas dan lapisan benang kapas. , dan lain-lain.

Pemisah kertas digunakan sebagai penebat antara lapisan. Penggulungan diasingkan dengan mesin basuh atau gasket kadbod elektrik yang dibalut dengan pita, kertas atau kain yang direndam minyak.

Hujung belitan pengubah dibawa keluar dengan bantuan sesendal, yang mengasingkannya dari badan yang dibumikan (tangki).

Peranti pengubah:

Terdapat dua cara asas untuk menyambungkan belitan pengubah tiga fasa: sambungan delta dan sambungan bintang. Apabila belitan disambungkan dengan delta, voltan fasa adalah sama dengan voltan talian, dan arus fasa adalah 1.73 kali kurang daripada arus talian. Apabila belitan disambungkan dengan bintang, voltan fasa adalah 1.73 kali kurang daripada voltan talian, dan arus fasa adalah sama dengan talian.

Kaedah menyambungkan belitan dalam pengubah tiga fasa adalah sangat penting, kerana sudut fasa voltan sekunder berbanding dengan primer bergantung padanya. Peralihan fasa antara voltan belitan primer dan sekunder juga bergantung kepada arah belitan gegelung. Untuk butiran lanjut lihat di sini: Skim dan kumpulan untuk menyambung belitan pengubah kuasa

Di mana transformer direka untuk kerja selari bersama, adalah perlu bahawa potensi segera bagi fasa-fasa transformer ini adalah sama. Transformer yang mempunyai anjakan fasa yang sama antara voltan talian belitan voltan tinggi dan rendah diberikan kepada kumpulan sambungan belitan yang sama, yang diberikan nombor mengikut penetapan jam.

Untuk mengasingkan belitan dari teras dan untuk mengasingkan belitan voltan tinggi daripada belitan voltan rendah, silinder keras yang ditekan daripada kertas bakar atau silinder yang diperbuat daripada kadbod elektrik, yang dipanggil silinder lembut, digunakan.

Dalam pembinaan transformer, minyak mineral khas (petroleum) digunakan secara meluas, yang dipanggil pengubah… Tangki diisi dengan minyak pengubah dan teras dengan belitan direndam di dalamnya. Reka bentuk ini diguna pakai untuk pengubah kuasa tinggi, untuk pengubah penerus kuasa tinggi, untuk pengubah denyut kuasa tinggi.

Minyak pengubah, dari mana kelembapan dan kekotoran telah dikeluarkan, iaitu, dikeringkan dan disucikan, adalah penebat yang baik antara belitan dan bekas logam. Di samping itu, minyak pengubah, yang mempunyai kekonduksian terma yang lebih tinggi daripada udara, mengalirkan haba dengan baik dari bahagian aktif pengubah ke permukaan luar tangki.

Apabila kuasa pengubah meningkat, kerugian berkembang lebih cepat daripada dimensi geometrinya, yang membawa kepada keperluan untuk meningkatkan permukaan penyejukannya. Lihat butiran di sini: Sistem penyejukan untuk pengubah kuasa

Dalam amalan, peranti digunakan yang menukar voltan berselang-seli, di mana belitan primer dan sekunder disambungkan secara elektrik. Peranti ini dipanggil autotransformer.

Autotransformer berbeza daripada transformer konvensional kerana belitan primer dan sekundernya disambungkan bukan sahaja secara induktif (seperti dalam transformer konvensional), tetapi juga secara elektrik.

Lihat juga: Ciri prestasi pengubah kuasa