Магнитопроводы трансформаторов

Магнитопроводы служат для того, чтобы обеспечить более полную связь между первичной и вторичной обмотками и увеличения магнитного потока. Выбор материала магнитопровода зависит от назначения и свойств трансформатора. Для трансформаторов питания широкое распространение получили холоднокатаные стали марок 3411-3424. В этих сталях при холодной прокатке кристаллы ориен­тируются вдоль направления проката, благодаря чему удается получить более высокую индукцию и меньшие потери. Для трансформаторов применяют три типа магнитопроводов: стержневой, броневой и кольцевой. По конструкции бро­невые сердечники подразделяют на сердечники, собранные из штампованных пластин, и ленточные.

Трансформаторы со стержневым магнитопроводом (рис. 2.35, а а 6) имеют не-разветвленную магнитную цепь, на двух его стержнях располагают две катушки с обмотками. Такую конструкцию используют обычно для трансформаторов боль­шой и средней мощности, так как наличие двух катушек увеличивает площадь теплоотдачи и улучшает тепловой режим обмоток. Трансформаторы с броневым сердечником (рис. 2.35, виг) имеют разветвленную магнитную цепь, обмотки в этом случае размешают на центральном стержне магнитопровода. Такие магни­топроводы используют в маломощных трансформаторах.

Пластинчатые магнитопроводы (рис. 2.35, а и в) собирают из отдельных штампо­ванных Ш-образных или П-образных пластин толщиной 0,35-0,5 мм и перемы­чек. При сборке встык все пластины составляют вместе и соединяют перемычками. Магнитопровод в этом случае состоит из двух частей, что позволяет получить воздушные зазоры в магнитной цепи, необходимые для нормальной работы транс­форматоров, у которых через обмотки помимо переменного тока протекает по­стоянный ток. При сборке внахлест пластины чередуются так, чтобы у соседних пластин разрезы были с разных сторон, что обеспечивает отсутствие воздушного зазора в магнитопроводе. При этом уменьшается его магнитное сопротивление, однако возрастает трудоемкость сборки. Для уменьшения потерь на вихревые токи пластины изолируют друг от друга слоем оксидной пленки, лаковым покры­тием или склеивающей суспензией.

Ленточные магнитопроводы (рис. 2.35, б и г) получают путем навивки ленты трансформаторной стали толщиной 0,1-0,3 мм, после чего «витой сердечник» разрезают и получают два С-образных сердечника, на один из которых устанав­ливают катушки с обмотками, а затем вставляют второй С-сердечник. Для полу­чения минимального немагнитного зазора в магнитопроводе торцы сердечников склеивают пастой, содержащей ферромагнитный материал. Если необходим за­зор, то в месте стыка двух сердечников устанавливают прокладки из бумаги или картона требуемой толщины. В случае броневого ленточного сердечника приме­няют одну катушку с обмотками и четыре С-образных сердечника. Ленточная конструкция сердечников позволяет механизировать процесс изготовления транс­форматоров. При этом трудоемкость процесса установки сердечника в катушку снижается, а отходы материалов сокращаются. Потери в ленточных сердечниках меньше, чем в пластинчатых. Это объясняется тем, что в пластинчатых сердечни­ках магнитные силовые линии часть пути проходят перпендикулярно направле­нию проката, а в ленточных сердечниках линии поля расположены вдоль направ­ления проката по всей длине магнитопровода.

Трансформаторы на тороидальных сердечниках (рис. 2.35, д) наиболее сложные и дорогие. Основными преимуществами их являются очень незначительная чув­ствительность к внешним магнитным полям и малая величина потока рассеяния. Обмотки в трансформаторе наматывают равномерно по всему тороиду, что по­зволяет еще более уменьшить магнитные потоки рассеяния.