Поперечное сечение стержня и ярма магнитопровода
Обмотки в трансформаторах со стержневым магнитопроводом имеют цилиндрическую форму, соответственно стержни магнитопровода должны иметь поперечное сечение, приближающееся к кругу. С этой целью они выполняются ступенчатыми с помощью сборки из пластин разной ширины. Пластины одной ширины образуют в сечении пакеты в виде прямоугольников, вершины углов которых лежат на окружности. Чем больше ступеней, тем ближе поперечное сечение к кругу и больше активное сечение стержня при заданном диаметре. Однако, чем больше ступеней, тем больше число размеров пластин, следовательно, сложнее технологический процесс изготовления магнитопровода.
В отечественном трансформаторостроении стандартизованы оптимальные диаметры описанных окружностей сечений стержней, ширины пластин, размеры и конфигурация геометрических сечений стержней.
Ширины пластин выбираются таким образом, чтобы при раскрое из рулона шириной 750 мм обеспечить полное использование ширины.
Наиболее совершенной является схема шихтовки «STEP-LAP», представленная на рис. 4. Коэффициент увеличения потерь такого магнитопровода -1,15—1,2. При схеме шихтовки «STEP-LAP» сборка пакетов производится в пять положений, со сдвигом их друг относительно друга ~15мм. Но эта схема шихтовки очень трудоемка, т. к. необходимо большое количество типоразмеров пластин, и более сложна сборка магнитопровода.
Наибольший эффект от совершенствования схемы шихтовки получается в бронестержневых магнитопроводах. Схема шихтовки трехфазного бронестержневого магнитопровода с полным косым стыком представлена на рис. 5.
Рис. 4. Схема шихтовки «STEP-LAP».
Рис. 5. Схема шихтовки трехфазного бронестержневого магнитопровода с полным косым стыком: 1—5 — номера типов пластин электротехнической стаз и пакета.
Однорамные магнитопроводы обычно применяются в остовах без прессующих пластин, с выносными вертикальными шпильками. При необходимости установки вертикальных прессующих пластин приходится убирать один—два пакета с каждой стороны сечения стержня, что снижает активную площадь сечения.
Размеры сечений стержней многорамных магнитопроводов предусматривают возможность установки вертикальных прессующих пластин для соединения ярмовых балок остова. Более подробно о конструкции связи верхней и нижней ярмовой балок будет сказано в н. 6.
В сечениях стержней и ярем предусматриваются при необходимости охлаждающие каналы. Продольные каналы обычно создаются гофрированными пластинами, закладываемыми между пакетами стали. Иногда с этой целью применяют полосы из гетинакса, которые приклеиваются эпоксидным компаундом непосредственно к пластине электротехнической стали.
Поперечные охлаждающие каналы стержня многорамного магнитопровода создаются прокладками из электрокартона с приклеенными картонными или гетинаксовыми полосами.
Магнитный поток в ярмах зависит от типа магнитопровода. Во всех случаях активное сечение ярма принимают таким, чтобы индукция в нем была примерно равна индукции стержня или, для уменьшения потерь и тока х. х., была на 1—3 % меньше, чем в стержне.
Желательно, чтобы сечения ярем повторяли сечение стержней. Рекомендуется для улучшения прессовки ярем объединять не более 2—3 крайних пакетов ярма. При необходимости допускается смещение пакетов друг относительно друга в сечении ярма для размещения элементов стяжки ярма и осевой прессовки обмоток.
В однофазных разветвленных магнитных системах с симметричным и несимметричным разветвлением ярем ширина каждого пакета бокового ярма в сумме с шириной соответствующего пакета торцевого ярма должна равняться суммарной ширине соответствующего пакета стержня.
В трехфазных магнитных системах с разветвленными ярмами обычно принимают сечение бокового ярма равным 50 % сечения стержня, а торцевого ярма -53% сечения стержня. Охлаждающие каналы в ярмах создаются так же, как в стержнях.