3. Конструкция трансформаторов малой мощности

Основными элементами конструкций МТ являются магнитопровод и катушка с обмотками. В зависимости от технологии изготовления магнитопроводы делят на пластинчатые и ленточные. Первые собирают из отдельных штампованных пластин, изолированных друг от друга оксидной пленкой или слоем изоляционного лака, вторые – из ленты, предварительно покрытой изолирующим составом. По конструктивному исполнению магнитопроводы бывают трех основных типов: стержневые, броневые и кольцевые. Основные размеры магнитопроводов, наиболее распространенных на практике, представлены на рис. 1.

Броневые пластинчатые магнитопроводы чаще всего собирают из Ш–образных пластин и прямоугольных перекрышек (рис. 1, а). Для уменьшения магнитного сопротивления сборку осуществляют с перекрытием – стыки между отдельными пластинами чередуют со сквозными пластинами.

Ленточные магнитопроводы (рис. 1, б, в) собирают встык из отдельных сердечников подковообразной формы, при этом торцовые поверхности их тщательно шлифуют и склеивают ферромагнитной пастой.

Катушки трансформаторов представляют собой совокупность обмоток и систем изоляции, обеспечивающую их нормальное функционирование в заданных условиях окружающей среды. Изоляционная система катушек включает в себя следующие элементы: изоляцию обмоточных проводов, изоляцию обмоток от магнитопровода, межслоевую изоляцию, внешнюю изоляцию.

Рис. 1. Размеры сердечников трансформатора: а – броневой пластинчатый (БП);

б – броневой ленточный (БЛ); в – стержневой ленточный (СЛ)

Изоляцию обмоток от магнитопровода осуществляют при помощи каркаса, который может быть клееным, прессованным или сборным. Клееный каркас выполняют из электрокартона, сборный – из твердых изоляционных материалов (гетинакс или текстолита), прессованный – из пластмассы.

Броневой тип трансформатора (пластинчатый или ленточный) имеет одну катушку. Его достоинства – более высокий коэффициент заполнения окна сердечника обмоточным проводом, частичная защита обмотки ярмом сердечника от механических повреждений.

Стержневой тип трансформатора может быть как однокатушечным, так и двухкатушечным. Преимущество однокатушечного варианта – лучшая технологичность исполнения. Достоинства двухкатушечного – малая индуктивность рассеяния вследствие меньшего числа витков на каждой катушке, меньшая толщина намотки, меньший расход обмоточных проводов из-за уменьшения средней длины витка, относительно увеличенная поверхность охлаждения. В двухкатушечном варианте на каждой катушке размещают половину витков каждой обмотки.

Конструктивное оформление МТ представлено на рис. 2÷4.

Для уменьшения воздушного зазора в стыках и уровня шума магнитопроводы стягивают шпильками посредством специальных накладок, которые одновременно используют и для крепления трансформатора к шасси. Вместо накладок можно использовать штампованные крышки; последние также являются и кожухом МТ, защищая его от механических повреждений. При малых размерах магнитопровода для стяжки железа иногда используют обойму специальной формы, в которую запрессовывают собранный трансформатор; обойма имеет ушки для крепления к шасси.

Стяжку ленточных магнитопроводов осуществляют механически тонкими стальными лентами с помощью специальных приспособлений.

Стяжные шпильки, планки, ленты и обоймы должны быть изолированы от магнитопровода бумагой или электрокартоном с тем, чтобы предотвратить возможность образования короткозамкнутого витка вокруг всего сердечника или его части. Образование такого витка приводит к сильному нагреву МТ и потерям мощности.