Сторінка 1 з 4
Магнитопровод, будучи магнітною системою трансформатора, служить також підставою для установки і кріплення обмоток, відводів, вузлів і деталей. Тому крім заданих електромагнітних характеристик муздрамтеатр повинен володіти жорсткістю, достатньою для сприйняття механічних зусиль, що виникають в процесі виробництва, транспортування і експлуатації, трансформатора. Цими обставинами і визначається конструкція муздрамтеатру, що складається з активної частини - пластин муздрамтеатру, іепосредствеііо проводять магнітний потік, і конструктивної частини - ярмових балок, деталей і вузлів осьової пресування і інших, зраджує магнітопровода механічну жорсткість і що є підставою для кріплення вузлів трансформатора.
У свою чергу, в активної частини розрізняють стрижні, на які монтуються обмотки, і ярма, які замикають стрижні і тим самим утворюють замкнене магнітний контур. Внаслідок безперервного зміни значення і напрямки намагнічує струму, що протікає в первинній обмотці трансформатора, в муздрамтеатрі створюється змінний магнітний потік, зміна якого призводить до перемагіічіваіію електротехнічної сталі. Втрати в активної частини муздрамтеатру обумовлюються природою процесів намагнічування феромагнітних матеріалів і складаються з втрат на гістерезис Рт і втрат на вихрові струми Рм. Втрати на гістерезис в електротехнічної сталі залежать від її мікроструктури і параметрів зовнішнього магнітного поля. Втрати на вихрові струми пропорційні квадрату товщини і обернено пропорційні питомій електричному опору активного матеріалу. Тому для зменшення втрат Рп муздрамтеатр збирають з тонких (товщиною 0,5-0,28 мм) ізольованих один від одного пластин або стрічок електротехнічній стали. З метою одержання найменшої маси муздрамтеатру прагнуть підвищити в ньому індукцію, для чого пластини або стрічки виготовляють з холоднокатаної текстуріроваііой електротехнічної сталі. Застосування цієї сталі дозволило підвищити магнітну індукцію в магнитопроводах силових трансформаторів до 1,7-1,8 Тл при одночасному зменшенні маси, втрат і струму холостого ходу трансформатора.
При великій різноманітності конструкцій магнитопроводов розрізняють два основних типи: стрижневий і броньовий.
Стрижневою тип муздрамтеатру зазвичай має вертикальне розташування стрижнів, ярма з'єднують різні стрижні і немає бічних ярм.
Бронєвой тип муздрамтеатру характеризується тим, що обидва кінці кожного стержня з'єднуються не менше ніж двома бічними ярмамі; стрижні і ярма можуть розташовуватися як вертикально, так і горизонтально. Протягом останніх десятиліть броньовий тип магнитопроводов застосовується тільки окремими зарубіжними фірмами.
Проміжним типом є бронестержневой муздрамтеатр, широко застосовуваний для трансформаторів великих потужностей, коли питання транспортабельності трансформатора набувають вирішального значення. Він має вертикально розташовані стрижні для установки обмоток, горизонтальні і вертикальні бічні ярма.
Рис.1. Схема шихтовки муздрамтеатру.
а - з прямим стиком; б - з косим стиком в шести кутах; в - з косим стиком в чотирьох кутах; г - навивкой з стрічки; д - стикуванням з плоских пластин.
Рис.2. Способи пресування ярма.
а - шпильки; б - полубандажамі.
По взаємному розташуванню стрижнів і ярем магнітопроводи можуть мати плоске і просторове положення і застосовуватися як для однофазних, так і для трифазних трансформаторів.
За способом з'єднання стрижнів з ярмамі магнітопроводи поділяються на стикові, коли муздрамтеатр збирають з окремих частин і з'єднують (стикуються) після насадки обмоток на стержні, і шіхтованного, коли стрижні і ярма не є окремими елементами, а їх пластини переплітаються (шихти) (рис. 26.2, а-в).
За формою стику стрижневих і ярмових пластин шіхтованного магнітопроводи можуть виконуватися з прямим і косим стиком - для зменшення довжини »ділянок магнітного кола, на яких напрямок магнітного потоку не збігається з напрямком прокатки електротехнічної сталі. Зменшення зони підвищених втрат в кутах муздрамтеатру з косим стиком дозволяє істотно знизити втрати холостого ходу трансформатора.
Найбільш повно використовуються анізотропні властивості холоднокатаної сталі в стрічкових магнитопроводах, у яких можливо здійснити перехід від стрижня до ярму по кривій, практично збігається з напрямком магнітного потоку. Однак застосування таких магнитопроводов обмежена через складність установки обмоток.
В останні роки в трансформаторах невеликої потужності розширюється застосування безперервних стрічкових магнітопроводів, виконаних з безперервної стрічки з «вмотаннимі» безпосередньо на стрижні магннтопоовода обмотками. Конструкція просторового безперервного стрічкового муздрамтеатру забезпечує повну механізацію і часткову автоматизацію його виготовлення і високі експлуатаційні показники. Розпочато також виготовлення трансформаторів 250 кВ-А з просторовим пластинчато-стрічковим магнітопроводом.
У вітчизняних силових трансформаторах плоска стрижнева конструкція магнітопроводів отримала найбільш широке застосування. Магнитопровод збирають з окремих шарів, кожен з яких складається з однієї або двох пластин, покладених в шарі встик. У суміжних шарах стики обов'язково перекриваються. Так як форма поперечного перерізу стержнів визначається в основному формою обмотки, поперечний переріз стрижня прагнуть наблизити до кола.
Рис.3. Способи пресування стрижнів.
а - стеклобандажамі; б - вертикальними пластинами; 1 - активна сталь, стержня; 2 - стеклобандаж; 3 - пластини пресують.
Через труднощі набору круглого перетину його виконують ступінчастою форми, набираючи кожну щабель (пакет) з пластин однакової ширини.
Діаметри описаних кіл стрижнів, їх перетин і ширина пластин кожного пакета нормалізовані і повинні виконуватися в суворій відповідності з галузевою нормаллю. Форма поперечного перерізу ярма не пов'язана з формою обмотки і тому немає необхідності наближати перетин ярма до кола. Перетин ярма трансформаторів I, II габаритів виконують прямокутної, Т-образної і хрестоподібної форми. Для кращого розподілу магнітного потоку у трансформаторів III-VIII габаритів перетин ярма, як правило, виконується повторює перетин стрижня. Для забезпечення достатньої жорсткості муздрамтеатру пластини стрижнів і ярем повинні бути опресовані і скріплені як би в одне ціле. На рис. 2, а, б показані найбільш застосовувані способи пресування ярма, а на рис. 3, а, б - стрижня.
Сердечник муздрамтеатру і його кріплення повинні бути надійно заземлені. В іншому випадку ці елементи, перебуваючи в електричному полі обмоток, придбають певний потенціал. Тому в муздрамтеатрі активну частину і ярмова балки заземляють з таким розрахунком, щоб вони мали один загальний потенціал - потенціал бака (землі).