ELECTRIC, WITH AN EDGE
Le noyau en fer du transformateur est l’un des composants les plus fondamentaux du transformateur et constitue la partie du circuit magnétique du transformateur. Les enroulements primaires et secondaires du transformateur se trouvent sur le noyau en fer. Le noyau de fer est généralement constitué d’une feuille d’acier au silicium de 0,35 mm avec une isolation de surface. Le noyau de fer est divisé en deux parties, la colonne du noyau de fer et la culasse de fer, la colonne du noyau de fer est couverte d’enroulements, et le noyau de fer est connecté par la culasse de fer pour former un circuit magnétique fermé.
Afin d’éviter que le noyau du transformateur, les pinces, les anneaux de pression et les autres pièces métalliques en fonctionnement, le potentiel flottant induit est trop élevé pour provoquer une décharge, et ces pièces doivent être mises à la terre en un seul point. Afin de faciliter les tests et la recherche de défauts, les grands transformateurs font généralement sortir le noyau en fer et la pince par deux douilles vers la terre.
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Lors de la révision du transformateur, après avoir ouvert le couvercle supérieur, vous trouverez la colonne du noyau de fer empilée par de nombreuses feuilles d’acier au silicium.
Tout d’abord, le transformateur est fabriqué selon le principe de l’induction électromagnétique.
Il n’y a pas de connexion électrique entre les enroulements primaires et secondaires d’un transformateur à double ou triple enroulement, et ils sont reliés par un flux magnétique φ.
Selon le potentiel induit dans les enroulements primaires et secondaires, il est proportionnel au nombre de tours W1 et W2, au flux magnétique φ et à sa fréquence variable f. Le nombre de tours des enroulements du transformateur ne peut pas être enroulé à l’infini, et c’est également très peu rentable. La fréquence du réseau électrique chinois est de 50 Hz. Par conséquent, il est nécessaire d’ajuster la valeur φ dans une plage appropriée.
Dans le circuit avec plus de flux magnétique φ, comme le circuit de base, la loi d’Ohm est également satisfaite.
Um=φRm
Dans la formule, Um…pression magnétique du circuit magnétique, A ;
φ……flux magnétique du circuit magnétique, wb ;
Rm…réluctance du circuit magnétique, A/Wb.
La pression magnétique Um dans le circuit magnétique est déterminée par le produit du nombre de tours de l’enroulement primaire et du courant d’excitation, également appelé potentiel magnétique.
Il ressort de la formule que si une certaine valeur est maintenue, Um est proportionnel à Rm, c’est-à-dire que le courant d’excitation est proportionnel à la réluctance du circuit magnétique.
Plus la réluctance du circuit magnétique est faible, plus le courant d’excitation est faible.
Comme la réluctance des matériaux ferromagnétiques n’est que de quelques millièmes d’air, voire de dizaines de milliers de fois, il faut utiliser un noyau de fer dans le transformateur.
Cela peut non seulement réduire le volume du transformateur, mais aussi améliorer son efficacité.
De plus, si le transformateur n’est pas équipé d’un noyau de fer, la fuite de flux magnétique sera particulièrement importante, et une grande partie du flux magnétique de l’enroulement primaire ne passera pas par l’enroulement secondaire, ce qui détériorera les caractéristiques de charge du transformateur et la chute de tension de charge deviendra importante.
Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser un noyau en fer dans le transformateur.
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1. Les noyaux de transformateurs courants sont généralement constitués de noyaux en ferrite. L’acier au silicium est ce type d’acier qui combine du silicium (le silicium est également appelé silicium), et sa teneur en silicium est de 0,8 à 4,8%.
Le noyau du transformateur est constitué d’acier au silicium. Comme l’acier au silicium lui-même est une substance chimique magnétique avec une forte capacité de travail magnétique, dans la bobine électromagnétique enfichable, il peut causer une grande intensité d’induction magnétique, ce qui peut faire le transformateur. volume est réduit.
Il est entendu que le transformateur spécifique a fonctionné dans des conditions de communication et d’échange, et que la perte de puissance de sortie n’est pas seulement causée par la résistance de la bobine électromagnétique, mais aussi dans le noyau du transformateur sous la magnétisation du courant alternatif.
En général, la perte de puissance de sortie dans le noyau du transformateur est appelée “perte de fer”. La perte de fer est causée par deux raisons, l’une est la “perte par hystérésis” et l’autre est la “perte par courants de Foucault”.
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2. La perte par hystérésis est la perte de fer causée par l’existence d’une hystérésis dans l’ensemble du processus de magnétisation du noyau du transformateur. L’importance de cette perte est proportionnelle à la taille de la zone totale entourée par la boucle d’hystérésis de la matière première.
La boucle d’hystérésis de l’acier au silicium est étroite, et la perte par hystérésis du noyau de transformateur qui l’utilise comme transformateur est faible, ce qui peut réduire considérablement son niveau de chaleur.
Maintenant que l’acier au silicium présente les avantages susmentionnés, pourquoi ne pas avoir besoin d’un morceau entier d’acier au silicium pour fabriquer un noyau de transformateur, mais aussi pour le transformer en un bloc ?
Cela est dû à la capacité du noyau de transformateur en bloc à réduire une autre perte de fer de ce type – les “pertes par courants de Foucault”.
Lorsque le transformateur fonctionne, il y a un courant alternatif dans la bobine électromagnétique, et le flux magnétique qu’il provoque peut changer alternativement. Ce flux magnétique changeant induit des courants dans le noyau du transformateur.
Le courant induit dans le noyau de fer du transformateur circule dans le plan de la bissectrice verticale de l’azimut du flux magnétique, on l’appelle donc un vortex.
Les pertes par courants de Foucault rendent également le noyau du transformateur chaud.
Afin de réduire les pertes par courants de Foucault, le noyau du transformateur est replié avec le noyau en ferrite de la couche d’isolation mutuelle, de sorte que le vortex se trouve dans la boucle de contrôle élancée.
Selon la section transversale plus petite, pour étendre la résistance sur le canal de vortex ; en même temps, le silicium dans l’acier au silicium étend la résistance de la matière première, et a également l’effet de réduire le vortex.
3. Le noyau de transformateur utilisé comme transformateur adopte généralement un noyau de ferrite laminé à froid d’une épaisseur de 0,35 mm. Selon les spécifications requises du noyau de transformateur, il est coupé en morceaux, puis empilé en forme de “japonais” ou de “bouche”.
En général, si le vortex est réduit, plus le noyau de ferrite est fin, plus le patchwork est étroit, et plus l’effet réel est élevé.
Cela permet non seulement de réduire les pertes par courants de Foucault, de réduire la température, mais aussi d’économiser les matériaux pour les noyaux de ferrite. En fait, lors de la fabrication d’un noyau de transformateur en ferrite.
Non seulement à cause des facteurs bénéfiques mentionnés ci-dessus, mais aussi parce qu’en fabriquant le noyau de transformateur de cette manière, les heures de travail globales sont considérablement augmentées, et la section raisonnable du noyau de transformateur est également réduite.
Par conséquent, lorsque l’on utilise un noyau de ferrite pour fabriquer un noyau de transformateur, il est nécessaire de procéder à partir des détails, d’arrêter la perte de temps et de sélectionner les meilleures spécifications.
4. Le transformateur est fabriqué selon le principe de base de l’électromagnétisme. Il y a 2 enroulements, 1 enroulement primaire et 1 enroulement secondaire autour du noyau fermé du transformateur.
Lorsque l’enroulement primaire simule la tension de travail AC.
Il y a un courant alternatif qui circule dans le groupe Rao original, et un potentiel magnétique est créé. Sous l’effet du potentiel magnétique, le flux magnétique principal du noyau du transformateur est modifié alternativement, et le flux magnétique principal se croise et se lie dans le noyau du transformateur.
Le rebobinage et la fermeture car l’effet électromagnétique est le même, et le rebobinage provoque une force électromotrice induite.
Pourquoi il peut être pressé, et sera pressé.
Vous devez utiliser la loi de Lenz pour l’exprimer. Le flux magnétique provoqué par le courant induit bloque toujours la transformation du flux magnétique circulaire. Lorsque le flux magnétique d’origine est élevé, le flux magnétique causé par le courant induit est inversé par rapport au flux magnétique d’origine.
C’est-à-dire que le flux magnétique induit causé par le rebobinage est inversé par rapport au flux magnétique principal causé par le bobinage d’origine, de sorte qu’une tension de travail alternative de faible niveau apparaît dans le rebobinage.
Le noyau de fer du transformateur est composé de feuilles d’acier au silicium.
Afin de réduire le tourbillon, il existe une certaine résistance de mise à la terre entre les tôles (généralement de quelques ohms seulement à plus de cent ohms).
Le condensateur entre les tôles est énorme, ce qui peut être considéré comme une boucle dans le champ électrique alternatif.
Une petite connexion dans le noyau ne peut que bloquer la différence de potentiel de toute la pile de tôles du noyau du transformateur.
Lorsque le noyau du transformateur ou sa structure métallique est connecté en deux points ou autour de deux points (plus d’un point), une boucle de contrôle fermée sera générée entre les contacts, qui liera le flux magnétique unitaire, induira une force électromotrice, et formera une boucle, ce qui entraînera une surchauffe, détruisant le noyau du transformateur.
Les raisons primaires et secondaires des défauts mineurs du noyau du transformateur sont causées par deux niveaux.
L’un est la mauvaise technologie de construction pour causer des défauts de court-circuit, et l’autre est la connexion supplémentaire causée par des notes et des facteurs externes.
1. Plus de types de connexions du noyau de fer du transformateur.
(1) Une fois l’installation du transformateur terminée, les goupilles de positionnement de transport sur le couvercle du réservoir de carburant de la voiture n’ont pas été tournées vers l’arrière ou retirées, ce qui entraîne davantage de connexions.
(2) La plaque de base de l’attache du noyau en fer du transformateur est trop proche de la colonne du noyau, et le laminage du noyau en fer du transformateur est incliné vers le haut pour une raison quelconque, et il touche la plaque de base de l’attache, formant ainsi plus de connexions.
(3) Le carton de la couche isolante entre le pied du clip sous le noyau de fer du transformateur et la culasse de fer est lâche ou endommagé, de sorte que les laminations au niveau de la culasse de fer du pied se heurtent et se connectent.
(4) Le démarreur submersible est équipé de transformateurs de grande, moyenne et petite taille. Le roulement à billes du démarreur submersible de la ligne haute température est endommagé. La poudre métallique entre dans le réservoir de carburant de l’automobile et se dépose sur le fond du réservoir de carburant de l’automobile. Ou le fond de la boîte est connecté pour former un peu plus de connexion.
(5) Le couvercle du siège du thermomètre sur le couvercle du réservoir d’huile du transformateur à bain d’huile est trop long, et il entre en collision avec le clip supérieur ou l’étrier en fer et le bord de la colonne latérale, ce qui entraîne un nouveau contact.
(6) Un matériau métallique sale est tombé dans le réservoir d’huile du transformateur à bain d’huile, ce qui fait que le laminage du noyau du transformateur et la coque se rejoignent pour former une connexion.
(7) Le tampon de la couche de protection en bois entre le clip inférieur et les marches de l’étrier en fer est humide ou le contour n’est pas propre, et il y a beaucoup de graisse attachée, ce qui réduit la valeur de la résistance de mise à la terre à un niveau temporaire, ce qui entraîne plus de connexions.
Lorsque la connexion n’est pas optimale et qu’elle n’est pas manipulée pendant une longue période, le fonctionnement continu du transformateur entraînera une surchauffe de l’huile et du bobinage, ce qui fragilisera progressivement la couche d’isolation huile-papier.
Les deux gaines de câble de la stratification du noyau du transformateur deviendront fragiles et se détacheront, ce qui provoquera une surchauffe du noyau du transformateur plus grand, et le noyau du transformateur sera détruit.
3. La connexion pendant une longue période provoquera la détérioration de l’huile hydraulique d’aviation immergée dans l’huile et produira du gaz inflammable, ce qui est négatif pour la posture du relais automobile du gaz.
(1) Effectuez l’interprétation du chromatographe à gaz. Dans l’interprétation chromatographique, si la teneur en eau du méthane et des oléfines dans le gaz est élevée, la ligne de haute température et la teneur en eau du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone ne changent pas beaucoup par rapport à l’analogie précédente, ou si la teneur en eau est normale, cela signifie que le noyau du transformateur est surchauffé, et que le noyau du transformateur est surchauffé. La surchauffe sera un peu plus conséquente.
(2) Mesurez s’il y a du courant dans le câblage. Le noyau de fer du transformateur peut être connecté au boîtier étanche et au fil conducteur, et la pince de mesure peut être utilisée pour mesurer s’il y a du courant sur le fil conducteur. Lorsque le noyau de fer du transformateur est habituellement connecté, il est composé d’une boucle de contrôle du flux non courant. La quantité de courant sur le câblage n’est pas importante, elle est de niveau mAh (généralement inférieure à 0,4A).
Lorsqu’il y a plus d’une connexion, le flux magnétique principal du noyau du transformateur est égal aux spires du défaut de court-circuit, et le courant circulant passe par les spires. Combien.
Atteignant généralement plus de cent ampères. Contrôlez et mesurez s’il y a du courant dans le fil conducteur, et évaluez avec précision si le noyau du transformateur présente des défauts plus mineurs.
a. Il existe des câblages externes, et lorsque le courant est important en raison de défauts mineurs, le câblage peut être temporairement activé. Cependant, une supervision stricte est nécessaire. Après la disparition des petits points de défaut, le noyau du transformateur présentera une différence de potentiel flottante.
b. Un peu plus de connexion n’est pas due aux défauts mineurs, et elle n’est pas déformée. Il peut être connecté avec une ligne coulissante A dans le câblage pendant le fonctionnement. Le choix de la résistance de ligne coulissante consiste à diviser la tension de travail du câblage en fonctionnement normal par le courant en ligne et hors ligne.
c. Après avoir mesuré et trouvé le petit point de défaut correct, s’il ne peut être traité, le noyau de fer du transformateur peut être déplacé vers la même partie du petit point de défaut pendant le fonctionnement normal, ce qui réduit considérablement le courant de circulation.
Les transformateurs de puissance doivent au moins avoir un noyau de fer et des enroulements qui peuvent utiliser efficacement l’induction électromagnétique.
Les enroulements du transformateur sont les composants principaux du transformateur.
Pour garantir la résistance de l’isolation et la durée de vie spécifiée du corps du transformateur, il est nécessaire de maintenir une forte résistance mécanique et une certaine résistance aux courts-circuits. .
Selon les exigences de la norme GB/T 6451-1999 “Paramètres techniques et exigences pour les transformateurs de puissance triphasés à bain d’huile” et la norme GB/T 16274-1996 “Paramètres techniques et exigences pour les transformateurs de puissance à bain d’huile de classe 500kV”, les exigences pour les différents niveaux de tension et les enroulements de transformateur avec différentes capacités ont différentes méthodes d’enroulement correspondantes, qui ont une certaine importance d’orientation pour le travail pratique.
Les méthodes de couture du noyau de fer sont divisées en cinq types : la couture directe, la couture mixte (semi-droite et semi-oblique), la couture à onglet standard, la couture à onglet en escalier et la couture à onglet en intersection.
Les formes de la section transversale de la colonne du noyau comprennent la section transversale rectangulaire, la section transversale linéaire en développante, l’interface annulaire de la feuille radiante et la section transversale circulaire à plusieurs étages.
Les formes de section de l’étrier en fer sont la section rectangulaire, la section en T inversé et la section en T inversé à plusieurs étages, la section en T normal et la section en T positif à plusieurs étages, la section circulaire à plusieurs étages et la section elliptique à plusieurs pôles.
(1) Couture directe. La couture directe signifie que chaque pile de pièces d’âme en fer est directement cousue, et que la zone de chevauchement représente 100 % de la surface de l’angle. Cependant, pour les tôles d’acier au silicium à grains orientés laminées à froid, plus la zone de chevauchement est grande, plus le flux magnétique s’écarte de la direction du laminage, et plus les propriétés magnétiques sont mauvaises, de sorte qu’elle ne peut être utilisée que pour les tôles d’acier au silicium laminées à chaud.
(2) Joints hybrides (joints semi-droits et joints à onglet). La soudure directe et la soudure en onglet apparaissent alternativement dans chaque pile. Lorsque la largeur de la pièce de la tige et de la pièce de l’étrier en fer est la même, le joint à onglet est de 450, la zone de chevauchement représente 50% du coin, et la performance sans charge est considérablement améliorée par rapport au joint direct. La résistance structurelle est fiable, l’empilage par cisaillement est pratique et le taux d’utilisation des tôles d’acier au silicium est le plus élevé. Cependant, la moitié des tôles est toujours soudée directement, ce qui affecte l’amélioration des performances.
(3) Joint à onglet standard (avec joint à onglet pointu). Les pièces centrales sont toutes des pièces à 450 biseaux, et il y a des coins pointus qui dépassent de l’extérieur de l’étrier en fer (ou les coins pointus sont supprimés). Il y a un espace de la même taille que le coin pointu à l’intérieur du coin, ce qui améliore localement la densité et la perte magnétique, la zone de chevauchement est petite, le coin de flux magnétique est petit, la performance à vide est bonne, la coupe est pratique et le taux d’utilisation de la tôle d’acier au silicium est élevé.
(4) Joints à onglet croisés (joints à angle variable). L’angle du noyau de fer du joint n’est pas de 450, généralement 350/550 se chevauchant alternativement, et 300/600 et 420/480 peuvent également être utilisés. Joint à recouvrement alterné, le joint peut être joint à différents angles tant que la largeur du noyau de la colonne et de la pièce de l’étrier en fer est la même, mais le cisaillement est légèrement compliqué et la zone de recouvrement est petite.
Les noyaux laminés couramment utilisés comprennent le type à double colonne monophasé, le type à fourche latérale monophasé (type à trois colonnes monophasé), le type à trois colonnes triphasé et le type à fourche latérale triphasé (type à cinq colonnes triphasé).
(1) Noyau laminé monophasé à double colonne. La colonne du noyau et la culasse du noyau de fer empilé à double colonne monophasé sont dans le même plan, et elles sont empilées de manière à se chevaucher. Les deux colonnes sont recouvertes de bobines, et la structure est simple.
(2) Type d’empiècement latéral monophasé. Le noyau laminé monophasé à culasse latérale est le même que le noyau laminé triphasé à trois colonnes. Dans le transformateur monophasé, la colonne centrale est la colonne du noyau, et les deux côtés sont les culasses latérales. Le noyau en coquille, convient aux transformateurs d’essai à haute tension et de grande taille. Dans un transformateur triphasé, chacune des trois colonnes est une phase, et une bobine est placée. C’est une structure typique d’un transformateur général et elle convient à divers transformateurs triphasés.
(3)Type d’étrier latéral triphasé. Il y a trois colonnes de noyau au milieu du noyau laminé triphasé à fourche latérale, et les sections des fourches latérales des deux côtés et des fourches en fer supérieures et inférieures représentent environ la moitié des colonnes de noyau. Couramment utilisé dans les transformateurs triphasés de grande capacité et les transformateurs de tension triphasés à trois enroulements.
Le noyau de fer d’un transformateur peut généralement être divisé en deux catégories.
La section transversale de ce type de noyau de fer est généralement rectangulaire, et chaque colonne de noyau possède deux culasses latérales.
Comme le noyau de fer est entouré par l’enroulement, il ressemble à une coquille, c’est pourquoi on l’appelle le type coquille.
Le noyau en coquille a moins de copeaux, le noyau est facile à fixer, et la culasse latérale en fer aide à réduire la perte supplémentaire causée par la fuite du flux magnétique.
Le noyau en coquille est également divisé en monophasé et triphasé, et la coquille triphasée peut être considérée comme composée de trois transformateurs en coquille monophasés indépendants côte à côte.
La section de la colonne du noyau est cylindrique graduée, et l’enroulement entoure la colonne du noyau, il est donc appelé type de noyau, également connu sous le nom de type de fer intérieur.
Ce type de noyau de fer a de nombreuses spécifications de puce, et nécessite une liaison et un serrage élevés, mais l’enroulement est cylindrique, ce qui est pratique pour l’enroulement, et a une bonne stabilité de court-circuit, et l’isolation entre l’enroulement et le noyau de fer est également facile à manipuler, donc il est obtenu. Large gamme d’applications.
Comme le noyau de fer et les autres accessoires du transformateur se trouvent dans le fort champ électromagnétique autour de l’enroulement pendant le fonctionnement, s’ils ne sont pas mis à la terre, le noyau de fer et les autres accessoires auront un certain potentiel flottant dû à l’action du champ électromagnétique.
Sous l’action de la tension appliquée, lorsque la différence de potentiel entre deux points ou un certain point à la terre est supérieure à la tension de tenue diélectrique entre les deux, c’est-à-dire lorsque la tension de décharge est dépassée, une décharge d’étincelles se produit.
L’huile isolante est décomposée ou le milieu isolant solide est endommagé, ce qui entraîne un accident. Par conséquent, afin d’éviter la décharge du transformateur, le noyau du transformateur doit être mis à la terre.
Si le noyau du transformateur est mis à la terre en plusieurs points, un chemin de courant de Foucault se formera à travers le point de mise à la terre, provoquant un échauffement local du noyau, ce qui n’est pas autorisé, donc un seul point peut être mis à la terre. En fait, bien que les tôles d’acier au silicium soient recouvertes d’une peinture isolante, leur résistance d’isolation est faible, ce qui ne peut que bloquer les courants de Foucault mais ne peut empêcher les courants induits à haute tension.
Par conséquent, tant qu’une pièce de tôle d’acier au silicium est mise à la terre, cela équivaut à mettre à la terre l’ensemble du noyau de fer.
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