Конструкция обмоток трансформатора

1. КОНСТРУКЦИЯ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

2. Классификация обмоток

Обмотки трансформаторов различают:
Типом намотки
Числом витков
Поперечным сечением провода и числом
параллельных проводников
Направлением намотки
Классификация обмоток

3. Элементы обмоток трансформатора

Основной элемент – виток, который
может быть выполнен одним или
группой параллельных проводников.
Слой – совокупность проводников,
находящихся на одном расстоянии от
стрежня.
Отдельные витки группируются в
катушки.
Элементы обмоток
трансформатора

4. Элементы обмоток трансформатора

Обмотка может состоять из одной или
нескольких катушек. Между витками,
слоями и катушками располагается
изоляция, а для лучшего охлаждения
выполняются каналы.
Элементы обмоток
трансформатора

5. По направлению намотки

Левые
Правые
По направлению намотки

6. По конструкции и способу намотки

Цилиндрические (одно- и
многослойные)
Катушечные (непрерывные, дисковые,
переплетенные)
Винтовые (одноходовые и двухходовые)
По конструкции
и способу намотки

7. Эксплуатационные требования к обмоткам

Электрическая прочность изоляции
Механическая прочность
Нагревостойкость при заданном классе
изоляции
Геометрические размеры и форма
обмоток должны сохраняться
неизменными в течение эксплуатации
трансформатора.
Эксплуатационные требования к
обмоткам

8. Проводниковые материалы

Материал провода – медь или
алюминий. Провод изолированный
круглого или прямоугольного сечения.
Марки провода: ПБО, ПБД, АПБД, ПЭБО,
ПЭЛБО.
Изоляция провода – лента или
кабельная бумага. Толщина изоляции:
0,3; 0,72; 0,96; 1,2 мм
Проводниковые материалы

9. Марки обмоточных проводов

ПБО - Провод с изоляцией из одного
слоя хлопчатобумажной пряжи
ПБД - Провод с изоляцией из двух слоев
хлопчатобумажной пряжи
ПЭЛБО - Провод с изоляцией
лакостойкой эмалью и одним слоем
хлопчатобумажной обмотки
ПЭБО - Провод с изоляцией нормальной
эмалью и одним слоем
хлопчатобумажной обмотки
Марки обмоточных проводов

10. Транспонированные провода

Транспонированный провод состоит из
нечетного числа прямоугольных
изолированных проводников, расположенных
в два ряда (провод ПЭМП- медный
прямоугольный, эмалированный,
высокопрочный), между рядами – изоляция из
кабельной бумаги, толщина 0,12 мм.
Бумажная изоляция
из кабельной бумаги
КМ-120
Провод ПТБ
Транспонированные
провода

11. Транспонированные провода

Преимущества:
Меньше трудоемкость изготовления.
Выше коэффициент заполнения сечения
обмотки медью.
Меньше размеры обмоток, вес и
габариты трансформатора.
Снижаются добавочные потери от полей
рассеяния.
Транспонированные провода

12. Подразделенный транспонированный провод

Подразделенный (ППТБ) – провод
образован двумя-тремя элементарными
проводниками (жилами) с бумажной
изоляцией толщиной 0,4 мм и общей
дополнительной изоляцией 1,35; 1,68;
1,92; 2,48; 2,96 мм.
б) Подразделенный
транспонированный провод
марки ПБП двух- и трехжильный
в) подразделенный
транспонированный марки
ППТБ
Разделение проводника
приводит к снижению на 20..30%
добавочных потерь и к
снижению нагрева.
Подразделенный
транспонированный провод

13. Проводниковые материалы

Медная фольга марки М1 толщиной
0,35…0,065 мм.
Лента из меди толщиной 0,1; 0,08;
0,075; 0,05; 0,035 мм.
Алюминиевая фольга марки АЕ толщиной
0,2…0,02 мм.
Алюминиевая лента толщиной 2,0…0,22
мм.
Проводниковые
материалы

14. Намотка цилиндрической обмотки

Простой цилиндрической обмоткой
называют обмотку, у которой сечение
витка состоит из одного или нескольких
параллельных проводников, и все
параллельные провода расположены в
один ряд на цилиндрической
поверхности в осевом направлении.
Намотка
цилиндрической
обмотки
1 - витки
прямоугольного
провода
2 – разрезные
выравнивающие
кольца

15. Цилиндрические обмотки

3 – вертикальные рейки
4 – бумажно-бакелитовый
цилиндр
5 – внутренние
ответвления обмотки
9 – выводы обмоток
Многослойная цилиндрическая состоит из двух или более концентрически
расположенных слоев. При сечениях провода менее 8…10 мм2 выполняется
многослойная обмотка из круглого провода. При больших сечениях –
двухслойная из прямоугольного провода (плашмя или на ребро). Между слоями
устанавливают изоляцию из электрокартона. С торца устанавливают бакелитовое
разрезное кольцо для выравнивания торцевой опорной поверхности.
Цилиндрические обмотки

16. Винтовая обмотка

может образовывать от 4 до
20 параллельных ветвей и используется при
токах более 300…400 А.
Простая винтовая (одноходовая) – это
видоизмененная цилиндрическая обмотка, у
которой между двумя соседними по высоте
проводниками оставляют канал.
Винтовая
обмотка

17. Полувинтовая обмотка

Полувинтовая (двухходовая) – каждые
два витка кроме концевых
объединяются в одну катушку без
канала. Состоит из двух одноходовых.
Полувинтовая обмотка

18. Транспозиция в винтовых обмотках

В винтовых обмотках для равномерного распределения тока между параллельными ветвями
делают транспозицию. Сущность в том, что каждый из параллельных проводников в разных
катушках перекладывается из одного слоя в другой так, что на всей длине обмотки этот
проводник будет находиться во всех слоях. Тогда активное и индуктивное сопротивления
между началом и концом провода будут одинаковы у всех параллельных проводов.
Транспозиция бывает групповая и общая, совершенная и несовершенная.
Транспозиция в винтовых обмотках

19.

Участок намотки катушек

20. Стяжка, прессовка и отделка обмоток

1 — нижняя подставка;
2 — обмотка;
3 — рейка с
дистанционными
прокладками;
4 — стяжные шпильки;
5— кольца изолирующие;
6 — верхняя подставка;
7 — прессующие плиты;
10 — пружины;
11 — цилиндр бумажнобакелитовый;
12— ремень;
13 — уровень;
14 — отвес;
15 — дистанционные
прокладки;
а — стяжка обмоток, намотанных на бумажно-бакелитовом
цилиндре; б — отделка обмотки;
Стяжка, прессовка и отделка
обмоток

21. Стяжка, прессовка и отделка обмоток

Чтобы обеспечить механическую прочность обмоток при
коротком замыкании трансформатора, их прессуют на
гидравлическом прессе (или с помощью специальных
устройств) заданным усилием. Предварительно обмотку
стягивают в осевом направлении двумя металлическими
плитами посредством шпилек, проходящих через отверстия в
плитах.
Стяжку обмоток трансформаторов производят на специальных
рабочих местах участка, оборудованного специальными
гидравлическими
прессами
различной
мощности,
кантователями, гайковертами. В специальных стеллажах
хранятся прессующие плиты, шпильки, гайки, различные
подставки.
Перед прессовкой обмотка подвергается отделке. Операция
отделки представляет собой комплекс работ по обеспечению
полного соответствия геометрических размеров обмотки
требованиям чертежа.
Стяжка, прессовка и отделка
обмоток

22. Выбор типа обмоток

В курсовом проекте используются
цилиндрические обмотки (однослойные,
двухслойные или многослойные). Они
являются самыми простыми по
конструкции и дешевыми.
При выборе типа обмотки необходимо
ориентироваться на величину тока,
мощность и напряжение
трансформатора.
Выбор типа обмоток