Электротрансформатор можно разобрать на несколько деталей, главные из которых катушки и магнитопровод, который также состоит из различных деталей, одна из которых — ярмо трансформатора.
Устройство магнитной системы
Услышав название «ярмо электротрансформатора» появляется вопрос — что это такое? Естественно, это не имеет отношения к лошадиной упряжи.
Магнитная система электротрансформатора изготавливается из различных ферримагнитных материалов. В сети с частотой 50Гц это листовая электротехническая сталь.
Все элементы магнитопровода имеют свое название:
- остов — магнитная система в собранном виде с дополнительными элементами;
- стержень трансформатора — часть, на которой расположены катушки;
- ярмо в трансформаторе — это часть, на которой нет обмоток и служащий для замыкания магнитного потока.
Элементы соединяются между собой таким образом, чтобы сопротивление магнитному потоку было минимальным.
Справка! В некоторых аппаратах специального назначения в магнитной системе есть зазор из воздуха или немагнитного материала.
Взаимное расположение элементов магнитопровода
Расположение обмоток в трансформаторе делит электротрансформаторы на две группы:
- Трансформатор стержневого типа. Это однофазные аппараты с двумя стержнями и двумя катушками на О-образном магнитопроводе. В стержневом трансформаторе расположение обмоток является симметричным.
- Броневые. Однофазные устройства имеют Ш-образные магнитные системы, а в трехфазных каждая катушка находится на отдельном стержне. Ярмо в трансформаторе броневого типа находится по сторонам от катушек, защищая (бронируя) их от механических повреждений. Его сечение составляет 1/2 сечения стержней.
Ярма относительно стержней в аппаратах располагаются различным образом:
- Плоское расположение. Все составляющие магнитопровода находятся в одной плоскости. Самое распространенная конструкция в электротрансформаторах малой и средней мощности. Стержневые аппараты всегда являются плоскими.
- Пространственное расположение. Элементы находятся в разных плоскостях. Используется для уменьшения габаритов и в ВЧ аппаратах.
- Симметричное положение. Стержни одной формы и одинаково расположены относительно ярм. Примером является однофазный трансформатор стержневого типа на Ш-образном сердечнике.
- Несимметричная система. В этой конструкции все детали могут отличаться друг от друга по форме, размеру и расположению.
Способы сборки магнитной системы
Есть два способа сочленения элементов магнитопровода — стыковое и шихтованное соединение.
Стыковая магнитная система
В этой конструкции ярмо и стержни соединяются в систему после монтажа обмоток. Сборка аппарата такого типа производится двумя способами в зависимости от конструкции:
- в аппаратах, в которых магнитопровод изготовлен из полос электротехнической стали состоит из 4 (в трёхфазных из 8) С-образных деталей они соединяются меду собой при помощи стального корпуса;
- в устройствах, в которых детали магнитопровода изготовлены из колец, состоящих из цельной полосы, все детали соединяются при помощи электросварки.
Достоинством этого соединения является в простоте сборки, а недостаток в увеличенном сопротивлении магнитному потоку и повышенных потерях на вихревые токи.
Шихтованные магнитопроводы
В шихтованных магнитопроводах его конструкция состоит из отдельных пластин прямоугольной и (или) Ш-образной формы. Эти пластины укладываются впереплет (шихтуются) в катушках электротрансформатора после намотки обмоток.
Магнитная система с шихтованным способом соединения отличается бОльшей трудоемкостью при сборке, но меньшими потерями во время работы.
Ярмо — это одна из составных частей электротрансформатора, не менее важная, чем другие элементы. Поэтому для конструирования аппаратов необходимо знать, что такое ярмо и какую функцию оно выполняет в трансформаторе.
