Apibrėžkite transformatorių apvijas ir jų funkcijas
Nutarėtransformatoriusapvija yra pagrindinė transformatoriaus dalis ir yra pagaminta iš laidžios medžiagos (dažniausiai varinės arba aliuminio vielos). Pagrindinė apvijos funkcija – realizuoti elektromagnetinės energijos konversiją ir perdavimą. Transformatoriuje pirminė apvija generuoja kintamąjį magnetinį lauką per kintamąją srovę, o tai savo ruožtu indukuoja antrinės apvijos elektrovaros jėgą ir taip realizuoja įtampos kilimo ir kritimo konversiją. Be to, apvijos taip pat atlieka svarbų vaidmenį sujungiant maitinimo šaltinį ir apkrovą, užtikrindamos sklandų elektros energijos perdavimą elektros sistemoje.
Pagrindinė apvijų struktūra ir komponentai
Transformatorių apvijos dažniausiai susideda iš laidų, izoliacijos sluoksnių, atraminių konstrukcijų ir švino laidų.
Viela: pagrindinė medžiaga, iš kurios suvyniota apvija, dažniausiai varinė arba aliuminio viela, turinti didelį elektros laidumą. Laidininko skerspjūvio forma ir dydis parenkami pagal transformatoriaus galingumą ir srovę.
Izoliacijos sluoksnis: naudojamas izoliuoti laidžias dalis tarp skirtingų apvijų, kad būtų išvengta elektros gedimo ir trumpojo jungimo. Izoliacinės medžiagos turi turėti geras elektrines savybes ir atsparumą karščiui.
Atraminė konstrukcija: naudojama apvijai pritvirtinti ir palaikyti, kad būtų užtikrintas apvijos stabilumas ir mechaninis stiprumas. Atraminės konstrukcijos dažniausiai gaminamos iš izoliacinių medžiagų, tokių kaip kartonas, stiklo pluoštas ir kt.
Švino laidas: naudojamas apvijai prijungti prie išorinės grandinės. Švino laidas dažniausiai įrengiamas apvijos gale ir per izoliacinę movą jungiamas prie išorinio kabelio arba šynos.
Transformatorių apvijų tipai
1. Sluoksnio apvija
Sluoksnio apvija, taip pat žinoma kaip laminuota apvija, yra apvijos forma, kurioje laidai yra sukrauti sluoksnis po sluoksnio. Kiekvienas apvijų sluoksnis sudarytas iš lygiagrečiai išdėstytų laidų, atskirtų izoliacine medžiaga, o kitas sluoksnis sukrautas vienas ant kito. Šios apvijos formos struktūra yra gana paprasta ir lengvai pagaminama. Kadangi tarp kiekvieno apvijų sluoksnio yra tam tikras oro tarpas, šilumos išsklaidymas yra geresnis, o tai gali veiksmingai apsaugoti apvijas nuo perkaitimo. Tačiau dėl mažo sluoksninių apvijų erdvės panaudojimo jų talpa yra palyginti maža esant tokiam pačiam tūriui.
2. Blynų vyniojimas
Blynų apvija yra konstrukcija, kurioje laidai suvynioti į disko formą, o kiekvienas sluoksnis susideda iš kelių tokių disko formos struktūrų. Ši apvijos forma pasižymi dideliu erdvės panaudojimu, gali visiškai išnaudoti apvijos tūrį ir padidinti transformatoriaus galią. Be to, dėl didelio pyrago apvijos mechaninio stiprumo jis gali atlaikyti dideles elektromagnetines jėgas ir yra tinkamas aukštos įtampos ir didelės talpos transformatoriams. Tačiau blynų apvijų šilumos išsklaidymo charakteristikos yra gana prastos, todėl reikia imtis papildomų šilumos išsklaidymo priemonių.
3. Nepertraukiama apvija
Nepertraukiama apvija yra nepertraukiama apvijos forma, kai laidai vyniojami nuolat, neatskiriant sluoksnių. Ši apvijos forma turi kompaktišką struktūrą, geras elektromagnetines savybes ir gali sumažinti nuotėkio srautą bei sūkurinių srovių nuostolius. Be to, ištisinių apvijų gamyba yra gana sudėtinga ir reikalauja didelio tikslumo apvijų įrangos bei procesų. Dėl apvijos tęstinumo jos šilumos išsklaidymo veiksmingumas taip pat turi tam tikrų apribojimų, todėl reikia imtis atitinkamų šilumos išsklaidymo priemonių.
4. Susivėlusi apvija
Susivėlusi apvija yra apvijos forma su kryžminiais susipynimais tarp gretimų sluoksnių. Dėl kryžminio susipynimo tarp gretimų sluoksnių galima pagerinti elektromagnetinę jungtį tarp apvijų ir sumažinti nuotėkio srautą, taip pagerinant transformatoriaus efektyvumą. Tačiau susipynusių apvijų gamybos procesas yra sudėtingas ir reikalauja itin tikslios apvijų įrangos bei procesų. Be to, dėl kryžminio apvijų susipynimo tam tikru mastu taip pat turi įtakos jo šilumos išsklaidymo charakteristikos, todėl reikia imtis atitinkamų šilumos išsklaidymo priemonių.