контуру магнитопровода, т- е. полуобмотки должны быть соединены согласно.

В трансформаторе (рис. 1.86) первичная и вторичная обмотки помещаются на среднем стержне сердечника. Таким образом, в этом трансформаторе об.мотки частично охватываются (бронируются) ярмом. Магнитный поток, пронизывающий стержень сердечника, разветвляется иа две части. Поэтому ярмо имеет поперечное сечение, вдвое меньшее сечения стержня.

Трансформаторы больших и средних мощностей выполняют стержневыми, так как в броневых трансформаторах изоляция обмоток высокого напряжения от сердечника представляет большие трудности.

К достоинствам стержневого трансформатора по сравнению с броневым следует также отнести: большую поверхность охлаждения обмоток; малую индуктивность рассеяния, так как число витков на каждой катушке уменьшено в два раза и уменьшена толщина намотки; меньший расход обмоточного провода, так как при меньшей толщине намотки снижается средняя длина витка обмотки; значительно меньшую чувствительность к внешним магнитным полям, так как ЭДС помех, наводимых в полуобмотках, противоположны и взаимно уничтожаются.

Трансформаторы малой мощности часто выполняются с броневым сердечником. Броневой трансформатор обладает рядом конструктивных достоинств: наличием только одной катушки с обмотками вместо двух на стержневом сердечнике; более высоким коэффициентом заполнения окна сердечника обмоточным материалом; частичной защитой обмотки ярмом сердечника от механических повреждений.

Сердечники маломощных стержневых и броневых трансформаторов выполняются соответственно из П и Ш-образных пластин трансформаторной стали, а также из ленточных сердечников подковообразной формы (рис 1.8в, г). Для уменьшения намагничивающего тока пластинчатые сердечники трансформаторов выполняют с уширенным ярмом. В этом случае сечение ярма делают у стержневого трансформатора больше сечения стержня, а у броневого больше половины сечения стержня.

Пластинчатые магнитопроводы трансформаторов собирают встык и внахлест . При сборе встык все пластины сердечника составляют вместе, располагая одинаково. Сердечник состоит из двух частей, которые затем скрепляют вместе. При сборке встык прост монтаж и демонтаж трансформатора, но в месте стыков необходимо поместить изоляционную прокладку с большим магнитным сопротивлением Без такой прокладки пластины ярма могут замкнуться с пластинами стержня. Замыкание пластин ярма и стержня увеличит вихревые токи и может недопустимо нагреть сталь в месте стыка. Нагрев может быть настолько интенсивным, что трансформатор выйдет из строя.

Сборка внахлест позволяет уменьшить магнитное сопротивление магнитопровода (пластины могут плотно ппилегать nnvr

к другу в месте стыка), но усложняет монтаж и демонтаж трансформатора. При сборке внахлест пластины чередуют так, чтобы у лежащих друг на друге листах разрезы были с разных сторон сердечника.

После сборки магнитопровода его стягивают болтами или шпильками. Стяжные планки, болты и т. д. изолируют от тела магнитопровода электрокартоном или бумагой для того, чтобы предотвратить образование короткозамкнутых витков вокруг сердечника или его части.

Стержневые и броневые магнитопроводы из ленточных сердечников собирают встык. Для уменьшения магнитного сопротивления в местах стыка сердечников их торцевые поверхности шлифуют. Обычно зазор в сердечнике бс составляет 15-30 мк. Наличие зазора уменьшает эффективную магнитную проницаемость .Ug.

У пластинчатых сердечников, собранных внахлест, эквивалентная величина бс, обусловленная удвоением индукции в зоне стыка, составляет 20-60 мк.

Для трансформаторов, работающих на повышенных частотах, а также измерительных, применяются тороидальные сердечники (рис. 1.8(9). Достоинствами таких трансформаторов являются: относительно малое магнитное сопротивление; минимальный внешний поток рассеяния; нечувствительность к внешним магнитным полям независимо от их направления (при условии равномерного распределения обмоток трансформатора по окружности тороида).

Как показано в [1], при мощности в нагрузке более 150- 200 ВА лучшими объемно-весовыми характеристиками обладают стержневые трансформаторы (как при частоте 50 Гц, так и при - 400 Гц). При мощности менее 150-200 ВА лучшие объемно-весовые характеристики имеют тороидальные трансформаторы. Броневые трансформаторы рекомендуются к применению при мощностях менее 25-40 ВА.

Обмотки трансформаторов выполняются из меди или алюминия. Для трансформаторов небольшой мощности (т. е. при небольших токах - примерно до 25 А для воздушных и до 45 А для масляных трансформаторов) обмотки выполняются из изолированного провода круглого поперечного сечения. Параллельное соединение витков дает возможность применить провод круглого поперечного сечения при больших токах в обмотках и облегчает процесс их изготовления. При сравнительно больших мощностях и при больших токах обмотки выполняют из шин прямоугольного поперечного сечения.

Провода большого поперечного сечения не допускают изгибов под у.т'лом, так как это снижает динамическую устойчивость и разрушает изоляцию проводов. Поэтому обмотки мощных трансформаторов выполняются в виде концентрических катушек.

При таких обмотках поперечному сечению сердечника желательно придавать круглую форму, чтобы в площади, охватываемой обмотками, не оставалось воздушных промежутков. Чем меньше воздушные промежутки, тем меньше длина витков обмоток, а

следовательно, и вес провода при заданной площади поперечного сечения стального сердечника.

Так как сердечник набирается из тонких стальных листов, то для создания сердечника круглого сечения понадобилось бы большое число стальных листов различной ширины, а это потребовало бы изготовления множества штампов. Поэтому в трансформаторах большой мощности сердечник имеет ступенчатое поперечное сечение с числом ступеней не более девяти-десяти [2, 3].

Для лучшего охлаждения в сердечниках и обмотках мощных трансформаторов устраиваются вентиляционные каналы.

В трансформаторах малой мощности площадь поперечного сечения провода мала и выполнение обмоток упрощается. Сердечники таких трансформаторов имеют прямоугольное поперечное сечение.

Обмотки и другие токоведущие части трансформатора изолируются. Изоляция должна обеспечивать надежную работу трансформатора при его эксплуа1ации в условиях значительных колебаний температуры нагрева. В зависимости от нагревостойкости изоляционные материалы разделяются на семь классов со следующими предельно допускаемыми температурами: Y - 90°С; А - 105°С. АВ (Е) - т°С; Б-130°С; ВС (F) ~ 155°С; СВ (Н) - т°С- С - более 180°С.

Конструкция обмоток должна обеспечивать хорошее их охлаждение так, чтобы температура нагрева обмоток не превышала пределов, установленных для соответствующих классов изоляции. Изоляция обмоток должна выдерживать без повреждений длительное воздействие на нее переменного электрического поля, имеющегося в трансформаторе при нормальной его работе, и кратковременные перенапряжения, возникающие при эксплуатации трансформаторов.

Обмотки трансформаторов должны выдерживать механические перегрузки, которым они подвергаются в процессе сборки и при коротких замыканиях.

По способу размещения иа магнитопроводе обмотки трансформаторов могут быть концен1рическими и дисковыми чередующимися.

Концентрические обмотки (рис. 1.9) выполняются в виде цилиндров, размещаемых па магнитопроводе концентрически. Внутри, ближе к сердечнику, размещается обмотка низшего напряжения, требующая меньшей изоляции относительно сердечника магнитопровода, снаружи - обмотка высшего напряжения (рис. 1.9а). Для уменьшения индуктивного сопротивления обмоток, т. е. для уменьшения магнитного рассеяния применяют двойные концентрические обмотки (рис, 1.93), в которых обмотка низшего напряжения делится на две одинаковые катушки. Между катушками обмотки низшего напряжения помещается обмотка высшего напряжения. Подобным образом может быть выполнена тройная концентрическая обмотка, в KWopon обмотка низшего напряжен-ия состоит из трех катушек, а обмотка высшего напряжения - из