Слайд 1Конструкция и принцип действия трансформаторов трансформаторов
Преподаватель Вичковская М.Д.
Слайд 2Тема: «УСТРОЙСТВО СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА»
ТИП И ФОРМА УРОКА: Урок-презентация «Устройство силового трансформатора»
ТИП
УРОКА: Урок обобщения и систематизации знаний с элементами проблемного обучения
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ УРОКА: 90 минут
ЦЕЛИ УРОКА:
Образовательные: выявить и систематизировать имеющиеся знания, формировать новые знания, обосновать значение изучаемой темы;
Развивающие: развивать логическое мышление, умение сравнивать и анализировать новый материал;
Воспитательные: поддерживать у студентов интерес к избранной профессии, направленно формировать такие профессиональные значимые качества личности как потребность в образовании, уважительное отношение к тому, что было создано в данной профессиональной деятельности;
Слайд 3Последовательное изучение нового материала
1.Этапы эволюции трансформаторостроения.
2.Технические характеристики.
3. Основные элементы конструкции и
их назначение.
3.1. Активная часть трансформатора.
3.2. Магнитная система, конструкция магнитопровода
3.3. Обмотки и виды катушек.
3.4. Переключающее устройство.
3.5. Вводы.
3.6. Расширитель, маслоуказатель.
3.7. Предохранительная труба.
3.8. Газовое реле.
3.9. Воздухоосушитель.
3.10.Термосифонный фильтр.
3.11. Вспомогательные элементы конструкции.
Слайд 4 «Днем рождения» трансформаторов считают 30 ноября 1876 года, когда выдающийся
русский электротехник и изобретатель Павел Николаевич Яблочков получил французский патент, в котором был описан принцип действия и способ применения трансформатора.
Это открытие базировалось на достижениях и открытиях других русских ученых-электротехников: В. Петрова (1761-1834 гг.), Э. Ленца (18041865 гг.), Якоби Б.С. (1801-1874 гг).
В развитие и совершенствование конструкции трансформатора, предложенного П. Яблочковым, внесли вклад: русский инженер И. Усагин (1882 г.), англичане Горяр и Гиббс (1885 г.), венгерские инженеры Циперновский, Дери и Блати (1885 г.
Русский электротехник, создатель техники трехфазного тока М. Доливо- Добровольский в 1890 г. предлагает конструкцию трехфазного трансформатора, который в трехфазной сети позволит заменить три однофазных агрегата. Впоследствии значительную роль в совершенствовании и развитии конструкции трехфазных трансформаторов сыграли англичанин Ферранти, американец Дж. Вестингауз, серб Н. Тесла.
Именно благодаря открытиям и достижениям отечественных ученых в России на рубеже XIX и XX веков была выбрана правильная парадигма — ориентировать дальнейшее развитие электроэнергетики на применение переменного тока высокого напряжения в противовес зарубежным концепциям в пользу постоянного тока и техники низких напряжений.
Слайд 5Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока в самых различных областях применения
— электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.
Слайд 6Условное обозначение на схемах
Слайд 7Коэффициент трансформации
Вывод: если KN1 или U2>U1
, то трансформатор повышающий;
если K>1если N2
Коэффициент трансформации – величина, равная отношению напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора
Слайд 8 Трансформатор - это электростатическое устройства, предназначенное, для преобразование переменного тока, одного
напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте.
В зависимости от назначения трансформаторы разделяются:
силовые
общего применения
специализированные.
Силовые трансформаторы общего применения используются в системах передачи и распределения электроэнергий в качестве повышающих или понижающих.
К специализированным трансформаторам относятся: силовые специального назначения (печные, выпрямительные, сварочные, радио трансформаторы),автотрансформаторы,
измерительные и испытательные трансформаторы для преобразования частоты и т.д.
Слайд 9Виды трансформаторов
Трансформаторы бывают:
Силовые
Автотрансформаторы
Трансформатор тока
Трансформатор напряжения
Импульсные
Разделительные
Согласующие
Слайд 10Трансформаторы различаются по количеству фаз:
Однофазные трехфазные
Слайд 11ТРАНСФОРМАТОРЫ
МАСЛЯНЫЕ И СУХИЕ
Масляные, у которых обмотки
вместе с магнитной системой погружены в бак
с трансформаторным маслом для улучшения изоляции токоведущих частей и условий охлаждения трансформатора
В зависимости от способа охлаждения трансформаторы разделяются:
Слайд 12ТРАНСФОРМАТОРЫ СУХИЕ
Силовые трансформаторы для которых охлаждающей средой служат воздух, газ
и твердый диэлектрик.
Слайд 13ТРАНСФОРМАТОРЫ РАЗЛИЧАЮТСЯ ПО ТИПУ МАГНИТОПРОВОДА
- БРОНЕВОЙ
- СТЕРЖНЕВОЙ
- ТОРОИДАЛЬНЫЙ
Слайд 14Маркировка обмоток трехфазного двухобмоточного трансформатора
Слайд 15
В буквенную часть обозначения типа трансформатор общего назначения могут входить
следующие буквы:
А – автотрансформатор;
О или Т – однофазный или трехфазный;
Р – расщепленная обмотка НН;
М;ДЦ;Ц;НДЦ;НЦ – вид охлаждения трансформатора;
С – сухой;
Т (после обозначения вида охлаждения) – трехобмоточный;
Н – с устройством регулирования напряжения (РПН); С (в конце) – исполнение трансформатора собственных нужд электростанций;
Слайд 16Устройство трансформатора
1-термометр
2- выводы обмотки ВН
3-выводы обмотки НН
4,6-пробки для заливки масла
5-указатель уровня
масла
7-расширитель
8-магнитопровод
9-обмотка НН
10-обмотка ВН
11-пробка для спуска масла
12-бак для масла
13-трубы для охлаждения масла
Слайд 17
активная часть
СОСТОИТ ИЗ МАГНИТОПРОВОДА, ОБМОТОК,
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Слайд 18 В отечественном трансформатостроении в основном применяют шихтованную систему, собранную из
пластин электротехнической стали.
Пластины изолированы жаростойкой пленкой или лаком, либо их сочетанием.
МАГНИТНАЯ СИСТЕМА
трансформаторов
однофазных трансформаторов
Магнитопровод
Магнитопровод
Слайд 20Конструкция магнитопровода
Конструкция, включающая в собранном виде магнитную систему со всеми
деталями, служащими для ее крепления и соединения обмоток, называется ОСТОВОМ трансформатора.
Магнитная система состоит из:
стержней, на которых расположены обмотки
ярм, замыкающих магнитную цепь
Слайд 21 Обмотки выполняют из медного или алюминиевого
провода
круглого или прямоугольного сечения.
В качестве изоляции проводов используют телефонную или кабельную бумагу и хлопчатобумажную пряжу.
ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА
Слайд 22Двухслойная
цилиндрическая
обмотка
Непрерывная спиральная
катушечная
обмотка
Винтовая обмотка
Многослойная
цилиндрическая
обмотка
ОБМОТКИ
ТРАНСФОРМАТОРА
Слайд 23Предназначены
для изменения числа витков первичной (или вторичной) обмотки трансформатора и,
следовательно, коэффициента трансформации для регулирования вторичного напряжения трансформатора.
Применяются переключающие устройства:
ПБВ (переключение без возбуждения)
РПН (регулирование под нагрузкой)
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Принципиальная электрическая схема трехступенчатого переключателя
Слайд 24
Вводы трансформатора
Служат для вывода концов обмоток наружу и
подключения к сети.
Выполнены в виде Фарфоровых изоляторов, через внутреннюю полость которых проходит токо-
ведущий стержень,соединенный с отводами от обмотки.
Слайд 25Виды трансформаторных баков
Трансформаторный бак предназначен
для размещения магнитопровода с
обмотками и
для отвода тепла своей
поверхностью.
Конструкция бака зависит от мощности
трансформатора.
Выделяют следующие типы трансформаторных баков:
с гладкой поверхностью;
гофрированный (ребристый);
трубчатый;
радиаторный;
Слайд 26Сбоку расширителя устанавливается маслоуказатель, на котором нанесены три контрольные цифры, соответствующие
температуре окружающего воздуха.
Предназначен для свободного
расширения масла при его
нагревании и предохранении
масла от увлажнения и
окисления.
Расширитель устанавливается
на всех трансформаторах
мощностью более 75 кВА
+40
+15
-45
РАССШИРИТЕЛЬ
Слайд 27 Предназначен для отделения влаги из воздуха, поступающего в расширитель
или бак трансформатора.
ВОЗДУХООСУШИТЕЛЬ
Слайд 28
Служит для своевременного получения сигнала о повреждении трансформаторов.
Газовое реле срабатывает
при попадании в него газа или при быстром течении струи масла под давлением, а также при понижении уровня масла ниже допустимого.
Газовое реле
Слайд 29 Катки тележки и подъемный рым – для транспортировки;
Болт заземления – для присоединения заземляющего проводника
Крышка бака с маслоупорной прокладкой – для герметизации бака
Сливной кран – для отбора и спуска масла
Пробка расширителя – для заливки масла
Привод переключающих устройств и регулировочные отводы – для изменения коэффициента трансформации
Термометр – для измерения температуры
А также...
Слайд 30Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
Изменяющийся во времени электрический ток
создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция)
На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции, пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой на 90° в обратную сторону по отношению к магнитному потоку.
В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.
Слайд 31Выявление степени понимания студентами изучаемого материала с одновременной проверкой и оценкой
качества усвоенных знаний.
А- привод переключающего устройства
Б – каток тележки
В – пробка маслоуказателя
Г – переключатель
Д – расширитель
Е – ярмовые балки остова
Ж– маслоуказатель
З – радиатор И – сливной кран
К – отвод НН Л – остов
М – обмотка ВН (внутри НН)
Н – выхлопная труба
О – бак П – ввод ВН
Р – газовое реле С – магнитопровод
Т – болт заземления У – ввод НН
Х – регулировочные ответвления обмоток ВН
Ц – термосифонный фильтр
Ф –подъемный рым
Слайд 33 Заполнить таблицу:
«Конструкционные и изоляционные материалы для
изготовления основных элементов силовых трансформаторов»
Домашнее задание: