Какви са типовете обмотки на трансформаторите?

Какви са видовете обмотки на трансформаторите?

Видове трансформатори

• Трансформаторите с ядро имат обмотки на външните части

• Трансформаторите с обвивка имат обмотки на вътрешните части

Основно има два вида трансформатори

• Трансформатор с ядро

• Трансформатор с обвивка

Видове обмотки, използвани за трансформатор с ядро

Цилиндрични обмотки

Тези обмотки са слоести и използват правоъгълна или кръгла проводка, както е показано на фиг. (a) и (b). Проводките са намотани на плоските страни, както е показано на фиг. (c), и намотани на ребрата в фиг. (d).

Използване на цилиндрични обмотки

Цилиндричните обмотки са нисковолтови обмотки, използвани до 6,6 кV за кVA до 600-750, и ток от 10 до 600 A.

Хеликални обмотки

Използваме хеликални обмотки за нисковолтови, висококапацитетни трансформатори, където токът е по-висок, а броят на завитките е по-малък. Изходът на трансформатора варира от 160 – 1000 кVA от 0,23-15 кV. За да се осигури достатъчна механична здравина, площта на сечението на лентата не трябва да е под 75-100 мм квадрат. Максималният брой паралелни ленти, използвани за образуване на проводник, е 16.

Има три вида

• Еднослойна хеликална обмотка

• Двуслойна хеликална обмотка

• Диско-хеликална обмотка

Еднослойните хеликални обмотки се състоят от намотаване в аксиална насока по винтова линия с наклон. Във всяка обмотка има само един слой завитки. Преимуществото на двуслойната хеликална обмотка е, че намалява губите от индукционни токове в проводниците. Това е поради намаления брой паралелни проводници, разположени в радиална насока.

В диско-хеликалните обмотки, паралелните ленти се разполагат една до друга в радиална насока, за да покрият цялата радиална дълбочина на обмотката.

Многослойна хеликална обмотка

Често я използваме за високоволтови класове от 110 кV и надолу. Тези видове обмотки се състоят от няколко цилиндрични слоя, намотани концентрично и свързани в ред.

Външните слоеве се правят по-кратки от вътрешните, за да се разпредели капацитетът равномерно. Тези обмотки основно подобряват поведението при бурни промени на напрежението в трансформаторите.

Пресичаща се обмотка

Тези обмотки се използват във високоволтовите обмотки на малки трансформатори. Проводниците са папиросни обвити кръгли жици или ленти. Обмотките се делят на няколко катушки, за да се намали напрежението между съседните слоеве. Тези катушки са аксиално разделени на 0,5 до 1 мм, с напрежението между съседните катушки, което се държи в рамките на 800 до 1000 V.

Вътрешният край на катушка е свързан с изходния край на съседната, както е показано на горната фигура. Фактическата аксиална дължина на всяка катушка е около 50 мм, докато разстоянието между две катушки е около 6 мм, за да се поместят блокове от изолиращ материал.

Широчината на катушката е 25 до 50 мм. Пресичащата се обмотка има по-голяма здравина от цилиндричната обмотка при нормални условия. Все пак, пресичащата се обмотка има по-ниска импулсна здравина от цилиндричната. Този тип също така има по-високи трудови разходи.

Дискова и непрекъсната дискова обмотка

Основно се използва за висококапацитетни трансформатори. Обмотката се състои от няколко плоски катушки или дискове в ред или паралел. Катушките се формират с правоъгълни ленти, намотани спираловидно от центъра навън в радиална насока, както е показано на фигурата по-долу.

Проводниците могат да бъдат една лента или няколко ленти, намотани паралелно на плоската страна. Това прави конструкцията на този вид обмотки по-здрава. Дисковете са разделени един от друг с пресовано платно, прикрепено към вертикални ленти.

Вертикалните и хоризонталните разграничители осигуряват радиални и аксиални канали за свободно циркулиране на масло, което се съприкаса с всяка завитка. Площта на проводника варира от 4 до 50 мм квадрат, а ограниченията за тока са 12 – 600 A. Минималната ширина на маслото канал е 6 мм за 35 кV. Преимуществата на дисковите и непрекъснатите обмотки са по-голямата им механична аксиална здравина и евтината цена.

Обмотки за трансформатор с обвивка

Сандвич обмотка

Позволява лесен контрол над реактивността, колкото по-близо са две катушки една до друга на един и същ магнитен ос, толкова по-голяма е пропорцията на взаимната флуенция и по-малка е утечката флуенция.

Утечката може да бъде намалена, като се разделят нисковолтовите и високоволтовите секции. Нисковолтовите секции на края, известни като половини катушки, съдържат половината завитки на нормалните нисковолтови секции.

За да се балансират магнетните моторни сили на съседните секции, всяка нормална секция, дали високоволтова, дали нисковолтова, носи същия брой ампер-завитки. Колкото по-висока е степента на деление, толкова по-малка е реактивността.

Преимущества на обмотките с обвивка в трансформаторите

• Висока устойчивост при краткосрочно замыкание

• Висока механична здравина

• Висока диелектрична здравина

• Отличен контрол на утечката магнитна флуенция

• Ефективна охлаждаща способност

• Флексибилен дизайн

• Компактен размер

• Високо надежден дизайн