Transformatör, alternatif bir akım (AC) devresindeki voltaj seviyesini değiştirmek için kullanılan bir elektrik cihazıdır. Bir transformatörün temel yapısı, elektromanyetik indüksiyon yoluyla elektrik enerjisini bir devreden diğerine aktarmak için birlikte çalışan birkaç anahtar bileşenden oluşur. Aşağıda bir transformatörün ana yapısal bileşenlerine genel bir bakış bulunmaktadır.
1. Çekirdek
Transformatör çekirdeği, transformatörün merkezi kısmıdır ve manyetik akı için bir yol sağlayarak transformatör işlevinde önemli bir rol oynar. Eddy akımlarına bağlı enerji kayıplarını en aza indirmek için tipik olarak yüksek - kaliteli lamine silikon çelikten yapılır. Çekirdek mümkün olduğunca manyetik olarak verimli olacak şekilde tasarlanmıştır.
Çekirdek yapı: Çekirdek genellikle girdap akımlarından kaynaklanan enerji kaybını azaltmak için birbirine lamine edilmiş ince çelik tabakalardan yapılmıştır.
Çekirdek türler:
Shell - Tip Çekirdek: Sargılar, küçük transformatörlerde yaygın olarak bulunan çekirdeği çevreler.
Çekirdek - tip çekirdek: Çekirdek, daha büyük transformatörlerde daha yaygın olan sargıları çevreler.
2. Sarma
Sargılar, çekirdeğin etrafına sarılmış bakır veya alüminyum tel bobinleridir. Birincil ve ikincil devreler arasında elektrik enerjisinin aktarılmasından sorumludurlar. Bir transformatörde iki sarı sarma vardır:
Birincil sarma: Bu, alternatif akımın (AC) girdiği transformatörün giriş tarafına bağlı bobindir. Birincil sarma, çekirdekte ikincil sargımda bir voltaj indükleyen manyetik bir alan oluşturur.
İkincil sarma: Bu bobin, dönüştürülmüş voltajın yüke verildiği transformatörün çıkış tarafına bağlanır. İkincil sargıya bağlı voltaj, birincil ve ikincil sargılar arasındaki dönüş oranına bağlıdır.
Sargılardaki dönüş sayısı (dönüş oranı), transformatörün - yukarı veya - adımını belirler.
3. Yalıtım
Bir transformatördeki yalıtım, sargıları birbirinden ve çekirdekten ayırır, elektrik şortlarını önler ve transformatörün güvenli ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlar. Transformatörlerin sıklıkla uğraştığı yüksek voltaj gerilmelerini işlemek için yalıtım da gereklidir.
Yalıtım türleri:
Katı yalıtım: Kağıt, yağ veya sentetik reçine gibi malzemeler kullanılır.
Gaz yalıtım: Yüksek - voltaj transformatörlerinde, bir yalıtım ortamı olarak SF6 (kükürt hekzaflorür) gibi gaz kullanılabilir.
4. Tank (Konut)
Bir transformatörün tankı veya muhafazası, çekirdek ve sargıları çevreleyen dış kabuktur. Mekanik koruma sağlar ve transformatörü soğutmak için kullanılan yalıtım yağını veya diğer yalıtım ortamlarını içerir.
Oil - daldırılmış transformatörler: Bu transformatörlerde, tank hem yalıtkan olarak hem de ısıyı dağıtmak için bir soğutma ortamı olarak hizmet eden yalıtım yağı ile doldurulur.
Kuru - tip transformatörler: Kuru - tip transformatörlerinde yağ kullanılmaz; Bunun yerine, transformatörü soğutmak için katı yalıtım malzemeleri ve hava kullanılır.
5. Soğutma sistemi
Soğutma, transformatörün verimliliğini korumak ve hasara neden olabilecek aşırı ısınmayı önlemek için gereklidir. Transformatörler, elektrik kayıpları nedeniyle çalışma sırasında ısı üretir ve soğutma sistemi bu ısıyı dağıtmaya yardımcı olur.
Yağ soğutma: - daldırılmış transformatörlerde, soğutma öncelikle transformatör içinde dolaşan ve ısıyı çekirdek ve sargılardan uzaklaştıran yalıtım yağı yoluyla yapılır.
Hava soğutma: Kuru - tip transformatörleri için hava soğutma kullanılır. Bazı transformatörlerin soğutma etkisini artırmak için fan veya ısı eşanjörleri olabilir.
Su soğutma: Bazı durumlarda, özellikle çok büyük transformatörlerde, su soğutma sistemleri de sıcaklığı kontrol etmeye yardımcı olmak için kullanılır.
6. Dokunma Değiştiricisi
A Dokunma DeğiştiricisiSargı üzerinde farklı noktalar (TAPS) seçerek transformatörün çıkış voltajını ayarlamak için kullanılır. Bu, yük veya giriş voltajı değişimlerine bağlı olarak voltaj regülasyonuna izin verir. Tap değiştiriciler iki tipte olabilir:
- Yük Tap değiştirici (OLTC): Transformatör çalışırken voltaj ayarlamasına izin verir.
Kapalı - Yük Tap değiştirici yük: Transformatörün voltaj ayarı için enerjilendirilmiş de - olmasını gerektirir.
7. Burçlar
Burçlarelektrik iletkenlerinin harici elektrik sistemine bağlanmak için transformatörün tankından güvenli bir şekilde geçmesine izin veren yalıtım cihazlarıdır. Burçlar, iç iletkenler ve dış metal tank arasında doğrudan elektrik teması olmamasını sağlar.
8. Conservator (yağ için - daldırılmış transformatörler)
A konservatörTransformatör tankının üzerine - daldırılmış transformatörlere monte edilmiş bir kaptır. Sıcaklık değişiklikleri nedeniyle yağın genişlemesini ve daralmasını telafi etmek için ekstra yağ depolamak için tasarlanmıştır. Bu, transformatörün yalıtım ve soğutma için her zaman yeterli miktarda yağa sahip olmasını sağlar. Konservatör ana tanka bir boru ile bağlanır ve tipik olarak birhavalandırmaYağa girmeden önce havadan nemi filtrelemek için.
9. Havalandırma
A havalandırmaNemin transformatör tankına girmesini önlemek için - dolu transformatörlerde kullanılan bir cihazdır. Havadan nemi emen, yalıtım yağının kalitesini korumaya ve kontaminasyonu önlemeye yardımcı olan kurutucu bir malzeme (genellikle silika jel) içerir.
10. Koruyucu cihazlar
Transformatörler, güvenli çalışmayı sağlamak için birkaç koruyucu cihazla donatılmıştır:
Basınç tahliye valfi: Bu cihaz, transformatör içindeki basınç güvenli sınırları aşarsa, transformatörün dahili basınç birikmesi nedeniyle hasar görmesini önlerse açılır.
Sıcaklık Sensörleri: Bu sensörler, aşırı ısınmayı tespit etmek için transformatörün sıcaklığını izler, bu da hasara veya arıza neden olabilir.
Aşırı akım koruması: Transformatörü aşırı akımlardan korumak için genellikle sigortalar veya devre kesiciler kurulur ve kısa devreler veya aşırı yükler durumunda hasarı önler.
11. Topraklama sistemi
.topraklama sistemiherhangi bir hata akımının Dünya'ya güvenli bir şekilde boşaltılmasını sağlar. Elektrik şoklarını önlemek ve etrafında çalışan transformatör ve personeli korumak için uygun topraklama esastır.
Çözüm
Bir transformatörün yapısı, voltaj dönüşümünün temel görevini yerine getirmek için birlikte çalışan birkaç anahtar bileşenden oluşur. Bu bileşenler arasında çekirdek, sargılar, yalıtım, soğutma sistemleri, tank, musluk değiştirici, burçlar, konservatör ve koruyucu cihazlar bulunur. Her bileşen, transformatörün verimli, güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlamada hayati bir rol oynar. Bu bileşenlerin uygun şekilde bakımı ve izlenmesi, transformatörün uzun - terim performansı ve güvenliği için gereklidir.
