Ministerul educaţiei, cercetării şi inovării

1

2

3
4
5
6
7

8

9

10
11

12

11

Fig.

a -monofazat; b- trifazat;

c- trifazat cu trei înfăşurări (înaltă, medie şi joasă tensiune)

a

b


Fie ca sunt mono - , tri - , sau in general multifazate, transformatoarele sunt constituite în calitate de subansamble active din două sau mai multe circuite electrice - înfăşurări, dispuse în jurul unui circuit magnetic închis, denumit miez magnetic.

Miezul magnetic poate fi de tip lamelat, constituit din tole de oţel electrotehnic, izolate electric între ele, sau de tip masiv, din ferite magnetice moi. În mod uzual, pentru aplicaţii la 50 Hz tolele au grosimea de 0,35 mm.

În cazuri cu totul speciale miezul magnetic se construieşte monobloc, de exemplu sub formă toroidală. În general, montarea si demontarea facilă a înfăşurărilor, impune ca miezul să se constituie din subansamble separate, cele in jurul cărora se plasează bobinele fiind denumite coloane, iar celelalte subansamble de legatură intre coloane, denumite juguri.

Înfăşurările se construiesc din conductor izolat de cupru sau aluminiu. Luând ca exemplu tipic transformatorul cu două înfăşurări, se folosesc in mod uzual denumirile de înfăşurare primară, respectiv secundară, dupa sensul de transfer al energiei electrice, sau înfăşurare de înaltă tensiune (i.t.), respectiv joasă tensiune (j.t.), după valorile tensiunilor nominale ale celor două înfăşurări. Se convine să se noteze cu indicele 1 toate mărimile caracteristice înfăşurării primare şi cu indicele 2 mărimile asociate înfăşurării secundare.

Plasarea înfăşurărilor primară şi secundară pe coloane diferite reduce cuplajul magnetic al acestora, lucru dorit in cazul unor transformatoare destinate sudurii electrice.

Înfăşurările cu numar mare de spire si valori reduse ale curentului, care nu necesită mai multe conductoare în paralel, se execută sub forma de înfăşurări cilindrice stratificate, sau înfăşurări cu galeţi separaţi. Atunci cand valoarea ridicată a curentului impune utilizarea mai multor conductoare în paralel, pentru ca în fiecare conductor elementar refularea curentului să fie neglijabilă, în execuţia înfăşurărilor cilindrice elicoidale sau in galeţi se efectueaza transpoziţii ale conductoarelor în paralel; aceasta soluţie tehnică face ca curentul total să se distribuie uniform pe toate căile de curent în paralel.

Funcţionarea transformatoarelor este însoţită în mod inevitabil de dezvoltarea unei puteri active in miezul magnetic (efectul curenţilor turbionari induşi în tole şi al histerezisului magnetic) şi în înfăşurări (efectul Joule al curenţilor). Asigurarea regimului termic în concordanţă cu stabilitatea termică a materialelor izolante utilizate presupune evacuarea acestor pierderi. Se diferenţiază în acest sens transformatoare uscate şi transformatoare în ulei. Cea de-a doua soluţie constructivă are încă o pondere importantă, deoarece uleiul îndeplineşte atât rol de mediu de răcire cât şi pe acela de izolant electric. Eficienţa transferului termic prin intermediul mediului lichid care este uleiul este sensibil superioară transferului prin convecţia aerului. Construcţia şi întreţinerea transformatoarelor în ulei ridică probleme mai complexe decât transformatoarele uscate; aceasta explică evoluţia variantei uscate pentru puteri medii şi mici, care este susţinută şi de dezvoltarea unor materiale şi soluţii constructive eficiente, cum ar fi de exemplu înglobarea înfăşurărilor in răşini sintetice cu stabilitate termică ridicată.

Serviciul nominal de funcţionare al unui transformator, stabilit prin tema de proiectare, este acela pentru care temperatura maximă în diferite zone ale acestuia nu depăşeşte limitele impuse de clasa de izolaţie a materialelor utilizate. Regimul nominal de funcţionare, caracteristic serviciului nominal, se defineşte prin următoarele date nominale: