Transformatoare electrice

Electrice - Agenda tehnica

  Transformatoarele electrice sunt dispozitive electromagnetice statice de curent alternativ, constituite in principal din doua sau mai multe infasurari cuplate magnetic, a caror functie de utilizare consta in modificarea parametrilor tensiune si curent ai energiei electrice. in cazul aplicatiilor de frecventa redusa, sub 10 kHz, cuplajul magnetic dintre infasurari se asigura prin intermediul unui miez feromagnetic.

 Transformatoarele se utilizeaza, cu precadere, la transportulsi distributia energiei electric, legand intre ele doua sisteme de tensiuni diferite (transformatoare de putere sau pentru sisteme energetice). In afara de acestea se utilizeaza o mare diversitate de transformatoare speciale:

        -de masura
       - de mica putere pentru instalatii informationale(de retea)
       - cu 6 sau 12 faze pentru redresoare
       - pentru cuptoare electrice cu arc sau de inductie
       - de sudare
       - de inalta tensiune pentru incercari
       - de frecventa ( modifica frecventa tensiunii: dubloare, triploare de frecventa)

Fie ca sunt mono - , tri - , sau in general multifazate, transformatoarele sunt constituite in calitate de subansamble active din doua sau mai multe circuite electrice - infasurari, dispuse in jurul unui circuit magnetic inchis, denumit miez magnetic.

  Miezul magnetic poate fi de tip lamelat, constituit din tole de otel electrotehnic, izolate electric intre ele, sau de tip masiv, din ferite magnetic moi.  in mod uzual, pentru aplicatii la 50 Hz tolele au grosimea de 0,35 mm.

  In cazuri cu totul speciale miezul magnetic se construieste monobloc, de exemplu sub forma toroidala. in general, montarea si demontarea facila a infasurarilor, impune ca miezul sa se constituie din subansamble separate, cele in jurul carora se plaseaza bobinele fiind denumite coloane, iar celelalte subansamble de legatura intre coloane, denumite juguri.

  Infasurarile se construiesc din conductor izolat de cupru sau aluminiu. Luand ca exemplu tipic transformatorul cu doua infasurari, se folosesc in mod uzual denumirile de infasurare primara, respectiv secundara, dupa sensul de transfer al energiei electrice, sau infasurare de inalta tensiune (i.t.), respectiv joasa tensiune (j.t.), dupa valorile tensiunilor nominale ale celor doua infasurari. Se convine sa se noteze cu indicele 1 toate marimile caracteristice infasurarii primare si cu indicele 2 marimile asociate infasurarii secundare.

  Plasarea infasurarilor primara si secundara pe coloane diferite reduce cuplajul magnetic al acestora, lucru dorit in cazul unor transformatoare destinate sudurii electrice.

  Infasurarile cu numar mare de spire si valori reduse ale curentului, care nu necesita mai multe conductoare in paralel, se executa sub forma de infasurari cilindrice stratificate, sau infasurari cu galeti separati. Atunci cand valoarea ridicata a curentului impune utilizarea mai multor conductoare in paralel, pentru ca in fiecare conductor elementar refularea curentului sa fie neglijabila, in executia infasurarilor cilindrice elicoidale sau in galeti se efectueaza transpozitii ale conductoarelor in paralel; aceasta solutie tehnica face ca curentul total sa se distribuie uniform pe toate caile de curent in paralel.

  Functionarea   transformatoarelor  este insotita  in  mod  inevitabil  de   dezvoltarea unei    puteri    active   in   miezul   magnetic (efectul curentilor turbionari indusi in tole si al histerezisului magnetic) si in infasurari (efectul Joule al curentilor). Asigurarea regimului termic in concordanta cu stabilitatea termica a materialelor izolante utilizate presupune evacuarea acestor pierderi. Se diferentiaza in acest sens transformatoare uscate si transformatoare in ulei. Cea de-a doua solutie constructiva are inca o pondere importanta, deoarece uleiul indeplineste atat rol de mediu de racire cat si pe acela de izolant electric. Eficienta transferului termic prin intermediul mediului lichid care este uleiul este sensibil  superioara transferului prin convectia aerului. Constructia si intretinere transformatoarelor in ulei ridica probleme mai complexe decat transformatoarele uscate; aceasta explica evolutia variantei uscate pentru puteri medii si mici, care este sustinuta si de dezvoltarea unor materiale si solutii constructive eficiente, cum ar fi de exemplu inglobarea infasurarilor in rasini sintetice cu stabilitate termica ridicata.

  Serviciul nominal de functionare al unui transformator, stabilit prin tema de proiectare, este acela pentru care temperatura maxima in diferite zone ale acestuia nu depaseste limitele impuse de clasa de izolatie a materialelor utilizate. Regimul nominal de functionare, caracteristic serviciului nominal, se defineste prin urmatoarele date nominale:
   -puterea nominala Sn este puterea aparenta debitata prin bornele secundare, pentru care nu sunt depasite limitele admisibile ale incalzirii, in conditiile alimentarii la parametrii nominali (tensiune si frecventa);
   -tensiunea nominala primara U1n este tensiunea ce trebuie aplicata infasurarii primare in regimul nominal de functionare al transformatorului;
   -tensiunea nominala secundara U2n este in cazul transformatoarele peste 10 kVA tensiunea la bornele infasurarii secundare atunci cand transformatorul functioneaza in gol, fiind alimentat cu tensiunea nominala U1n ; in cazul transformatoarelor cu puteri sub 10 kVA, este tensiunea la bornele infasurarii secundare corespunzatoare regimului de sarcina in care transformatorul debiteaza curentul secundar nominal;
   -raportul nominal de transformare este raportul dintre tensiunile nominala  primara si secundara la mersul in gol;
   -curentii nominali primar i1n si secundar i2n sunt curentii de linie evaluati pe baza puterii si tensiunii nominale;
   -tensiunea de scurtcircuit nominala Usc ,  exprimata in procente fata de tensiunea U1n , este tensiunea ce trebuie aplicata infasurarii de inalta tensiune pentru a fi parcursa de curentul nominal, atunci cand infasurarea de joasa tensiune este scurtcircuitata;
   -frecventa nominala poate fi frecventa industriala, 50 Hz, sau o alta valoare specificata ca data de baza a transformatorului.

Parteneri

Sondaj

In ce masura v-au folosit informatiile?
 

¬© www.elewatt.ro      site gazduit de mxhost      optimizat pentru o rezolutie minima de 1024x768