Электровозы

2. Трансформатор


    Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор состоит из стального сердечника 3 (фиг. 491), набранного из отдельных изолированных друг от друга листов специальной электротехнической стали, на котором располагаются две или несколько обмоток, электрически не соединённых между собой. Обмотка /, к которой подводится электрическая энергия, называется первичной, а обмотка 2, от которой энергия отводится,— вторичной.
    Если зажимы А и X первичной обмотки 1 трансформатора приключить к сети переменного тока, то в этой обмотке возникает переменный ток, а в сердечнике 3—переменный магнитный поток Ф. Так как все витки первичной обмотки / и вторичной обмотки 2 охватываются одним и тем же магнитным потоком Ф, то в каждом витке при изменении магнитного потока будут индуктироваться одинаковые э. д. с. Следовательно, отношение наводимых в обмотках 1 и 2 э. д. с. будет равно отношению чисел их витков. Этоотно- К источник/, шение называется коэффициен-ээ том трансформации и обозначается буквой к. Когда трансформатор не нагружен (рубильник 4 разомкнут), напряжение Иг на зажимах а и х вторичной обмотки 2 равно
    Когда к зажимам а и х вторичной обмотки 2 присоединяется нагрузка (замыкается рубильник 4), то э. д. с. ?г вызывает в замкнутой цепи ток, величина которого определяется сопротивлением этой цепи. Этот ток создаёт магнитодвижущую силу (м. д. с), направленную навстречу потоку Ф, создаваемому первичной обмоткой. В результате этого в первичной обмотке устанавливается ток нагрузки, которому соответствует м. д. с, способная компенсировать м. д. с. вторичной обмотки и создать рабочий магнитный поток Ф.
    Отношение мощности Р2, отдаваемой трансформатором, к подведённой к нему мощности Р1 называется коэффициентом полезного действия трансформатора. Для мощных трансформаторов при полной нагрузке величина к. п. д. составляет 97—98%.
    Потеря энергии в трансформаторе складывается из потерь на нагревание меди обмоток и магнитных потерь, происходящих вследствие перемагничивания стали сердечника и образования в нём вихревых токов.
    При полной нагрузке трансформатора величина тока It в первичной и /2 вторичной обмоток почти обратно пропорциональна коэффициенту трансформации, т. е.
    На электровозе серии НО установлен однофазный трансформатор типа ОЦР-2400/20 (фиг. 492), имеющий три обмотки: высоковольтную на 20000 в (970 витков), главную вторичную для питания через выпрямители тяговых двигателей (100 х 2 витков) и вспомогательную на 380 в (20 витков),от которой питаются вспомогательные машины, электропечи и система зажигания и управления выпрямителей. Вторичная обмотка имеет средний вывод (нулевую точку) и ряд выводов для регулирования напряжения на зажимах тяговых двигателей.
    Выводы от обмоток трансформатора сделаны через проходные изоляторы, укреплённые на крышке бака.
    Обмотки трансформатора выполнены в виде отдельных катушек, размещённых на сердечнике (фиг. 493). На каждом вертикальном стержне размещено по 32 катушки главной вторичной обмотки и по одной катушке вспомогательной обмотки. Схема соединения катушек вторичных обмоток и выводов из них показана на фиг. 494.
    Размещение катушек одной секции обмотки между катушками других секций сделано для уменьшения потерь в трансформаторе за счёт возникновения магнитных потоков рассеивания.
    Сердечник с обмотками помещён в стальной бак (см. фиг. 492), в который для лучшей изоляции и охлаждения обмоток налито трансформаторное масло.
    Нагретое в трансформаторе 3 (фиг. 495) масло охлаждается в радиаторах 2, расположенных в форкамерах вентиляторов тяговых двигателей. Для создания циркуляции масла служит центробежный насос /. Охлаждённое в радиаторах масло поступает в нижнюю часть бака трансформатора 3, проходит через каналы между катушками обмоток и из верхней части бака поступает в бак реактора 4. Дополнительно нагретое в реакторе масло засасывается насосом / и вновь подаётся в радиаторы. Включённое в маслопровод струйное реле 5 контролирует действие масляного охлаждения при работе электровоза.
    Длительный ток первичной обмотки трансформатора 120,5 а, главной вторичной обмотки — 1 120 а. Трансформатор весит 6 500 кг, из них на выемную часть приходится 3 650 кг, на бак и арматуру — 1 175 кг и на масло — 1 675 кг.


    Оглавление   Дальше: 5. Асинхронные двигатели    Вверх: ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И СХЕМЫ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ОДНОФАЗНОГО ТОКА