Transformatorul Monofazat

Este o masina electrica statica (fara parti in miscare) prin care se asigura modificarea parametrilor

energiei electrice de curent alternativ (tensiune, curent, numar de faze) pastrand constants frecventa.

§i in cazul transformatorului isi pastreaza va-labilitatea principiul reversibilitatii: un transfor-mator poate fi ridicator de tensiune sau coborator de tensiune dupa cum raportul tensiunilor din primar si secundar este subunitar, respectiv supraunitar. De aici rezulta posibilitatea de a alege cea mai convenabila valoare pentru tensiunea sub care energia electrica, este produsa (5000 ... 24000 V), transportata (220, 380, 750 kV), distribuita (63 sau 150 kV si 5,5 sau 20 kV) si in final, utilizata (220 V sau 380 V).

1.1. Parti componente. Rol functional_

In orice transformator, curentul alternativ primar genereaza intr-un circuit magnetic un flux alternativ care, la randul sau, induce in bobinajul secundar o tensiune electromotoare cu aceeasi variatie (alternativa sinusoidala) si aceeasi perioada ca si curentul primar (fig. 3.1.).

Un transformator indeplineste trei categorii de functii, si anume:

1. crearea unui flux alternativ (funcjie asigurata de infasurarea primara)

2. asigurarea circuitului magnetic pentru inchiderea liniilor de camp (functie asigurata de miezul magnetic)

1. generarea curentului indus (functie asigurata de infasurarea secundara)

2. receptarea curentului primar si trimiterea celui secundar in circuitul exterior (functie asigurata de borne si treceri izolante)

3. reglarea tensiunii (funcfie asigurata de regulatorul de tensiune)

1. sustinerea si protejarea elementelor componente (functie asigurata de cuva si capacul acesteia) Functii | 2. racirea (naturaia sau fottata, in aer sau in ulet)

mecanice 3. fixarea si manipularea (functie asigurata de schela si de inelele de prindere)

4. supravegherea functionarii si intretinerea (functie asigurata de termometre, nivelmetre pentru ulei, dispozitive de golire si umplere pentru ulei etc.)

in plus fata de problemele generale privind constructia masinilor electrice rotative, la transfor-matoare extsta cfiteva aspecte particulare, si anume:

A. Reducerea pierderilor

intr-un transformator, pierderile sunt magnctice (in fier - prin histerezis si prin curenti turbionari) si electrice (in cuprul infasurarilor - prin efect Joule). Pierderile din prima categorie sunt diminuate prin realizarea miezului dm tole subtiri cu pierderi specifice foarte mici. Pierderile prin efect Joule se micsoreaza prin adoptarea unei densitati de curent modefate in infasurari. Cu toate acestea, incirfzirea ramane destul de puternica si impune masuri pentru racire.

Functii magnetice

Functii electrice

B. Izolarea infasurarilor intre ele si fata de masa se impune a fi realizata cu grija.

C. Rezistenta la eforturi electrodinamice: conductoarele apropiate si paralele pot fi supuse unor eforturi considerabile (de atractie sau de respingere) care trebuie prevazute si anulate.

D. Rezistenta infasurarilor la socurile provocate de supratensiuni.

E. Reducerea gabaritului si a greutatii (prin alegerea unor tole cu permeabilitate magnetica ridicata).

Circuitul magnetic al transformatorului asigura inchiderea liniilor de camp magnetic si serveste drept suport pentru infasurarile primara si secundara.La realizarea sa se utilizeaza tole laminate la cald, groase de 0,35 mm si izolate cu lac (pentru transformatoare de putere mica) ori tole laminate la rece (numite si "cu cristale orientate"), avand aceeasi grosime, insa izolate prin tratamente termochimice -carlit de grosime neglijabila (pentru restul transformatoarelor).

Miezurile magnetice pot fi in manta si cu coloane cu sectiunea patrata, dreptunghiulara sau in trepte.

Miezuirile magnetice pot fi realizate prin doua procedee:

- prin suprapunere (figura 1.2.a);

- prin intretesere (figura 1.2.b).

Fig. 1.2. Modalitati de imbinare a miezurilor magnetice:

a - prin suprapunere; b - prin Intretesere

Varianta a presupune stanjarea unor tole „U", respectiv ,,I” Fiecare din aceste tipuri de tole se impacheteaza separat, dupa care cele doua miezuri magnetice astfel realizate se asambleaza.

Principalul dezavantaj al acestei variante este intrefierul mare din zona de imbinare, intrefier care poate conduce la aparitia unor zgomote si vibratii importante. Din aceasta cauza, in foarte multe cazuri practice se apeleaza la miezuri realizate prin intretesere.

In acest caz tolele "I" se plaseaza pe pozitii diferite in functie de stratul din care fac parte. Pentru exemplificare, in figura 1.2 sunt prezentate pozitiile acestor tole corespunzatoare la doua straturi succesive.

Strangerea pachetului de tole se face cu ajutorul unor buloane izolate fata de miez.