Конструкція однофазних трансформаторів живлення

Основні частини трансформаторів – обмотки, що здійснюють електромагнітне перетворення енергії, і магнітопровід (магнітна система), виконаний з феромагнітного матеріалу і призначений для локалізації магнітного потоку і посилення електромагнітного зв'язку обмоток. Магнітопроводи трансформаторів малої потужності виготовляють з листової або стрічкової електротехнічної сталі товщиною 0,1 - 0,35 мм.

Залежно від конфігурації магнітопроводу розрізняють трансформатори стрижневого, броньового і кільцевого типів. Магнітопровід навивають з вузької стрічки на верстатах, при цьому магнітопровід броньового типу збирають з двох магнітопроводів стрижневого типу. Шари стрічки ізолюють один від одного тонким шаром оксиду, плівкою лаку або папером з метою зменшення вихрових струмів. Навиті магнітопроводи трансформаторів стержневого і броньового типів розрізають на дві половини для створення можливості монтажу на них заздалегідь намотаних обмоток. Після монтажу обмоток половини знову з'єднують і щільно стягують спеціальними обтискачами. Використання стрічки, нарізаної вздовж напрямку найбільшої магнітної проникності матеріалу, дозволяє створювати магнітопроводи, на всіх ділянках яких магнітний потік йде по шляху найменшого опору магнітного матеріалу. Ділянки магнітопроводу, на яких розташовані обмотки, називають стрижнями, інші ділянки – ярмом. Для забезпечення постійної магнітної індукції по всьому магнітопроводу у трансформаторів броньового типу ширина центрального стрижня в два рази більша, ніж бічних ділянок ярма.

Обмотка трансформатора – це сукупність витків, що утворюють електричний ланцюг, в якому підсумовується ЕРС витків. Обмотки трансформаторів стержневого і броньового типів представляють собою котушки, намотані з ізольованого дроту, в більшості випадків мідного, на ізолюючий каркас або гільзу. Окремі шари проводів ізолюють один від одного тонкою міжшаровою ізоляцією зі спеціального паперу або тканини, просоченої лаками. Між обмотками прокладають більш товсту міжобмоткову ізоляцію. Обмотки трансформатора, до яких підводиться електрична енергія, називають первинними, обмотки, від яких електрична енергія відводиться – вторинними. Якщо на стержні в межах котушки первинні та вторинні обмотки розташовуються концентрично одна поверх іншої, їх називають концентричними. При цьому у стрижневого трансформатора в котушках містяться по половині витків кожної з обмоток. Можливе роздільне розташування первинних і вторинних обмоток на кожному зі стрижнів, але магнітна зв'язка обмоток в цьому випадку погіршується.

Якщо обмотки чергуються в осьовому напрямку стрижня у вигляді окремих котушок, що мають форму дисків, їх називають почерговими. У кільцевих трансформаторах обмотки намотують безпосередньо на ізольований магнітопровід одна поверх іншої по всій довжині магнітопроводу, при цьому на внутрішній стороні кільця шарів виходить більше, ніж на зовнішній.

Підвищення електричної міцності трансформаторів та їх стійкості до механічних і атмосферних впливів досягається шляхом просочення обмоток ізоляційними лаками, компаундами або заливкою трансформаторів в епоксидну смолу. Стрижневі трансформатори мають найкращі умови охолодження через велику поверхню охолодження обмоток. Броньові трансформатори завдяки меншій кількості котушок мають менші розміри і більш прості у виготовленні. Кільцеві трансформатори відрізняються малими потоками розсіювання і низьким опором сердечника завдяки відсутності повітряних зазорів на шляху потоку, проте вони більш складні у виготовленні через неможливість попереднього намотування обмоток поза магнітопроводом.

Магнітопроводи стрижневих трансформаторів збирають з листів П-подібної форми, броньових - із Ш-подібної форми, кільцевих – з кілець.