En aquest període industrial, els transformadors són un descobriment important, ja que ajuden a múltiples requisits i elements essencials de diverses indústries. El principi del transformador rau íntegrament en la transformació de l'energia. Depenent de la teoria de inducció electromagnètica , Faraday va estendre aquesta teoria a un transformador, i també aquesta màquina gairebé funciona amb la mateixa teoria. Per tant, el tipus essencial de transformador que es va descobrir és la bobina d’inducció. Mentre que els transformadors inicials de corrent altern es van desenvolupar l'any 1870 i a partir d'aquí es va ampliar la innovació per inventar diversos tipus de transformadors, com ara el tipus de nucli i els transformadors de tipus shell, i molts altres. Aquest article se centra principalment en l'explicació del tipus bàsic transformador , el seu funcionament, construcció, tipus i avantatges.
Què és Core Type Transformer?
En el transformador de tipus nucli, el nucli magnètic es construeix amb laminacions on es crea un marc en forma de rectangle. Aquestes laminacions tenen la forma de tires de L tal com es mostra a la imatge següent. Per evitar l’alt nivell de reticència que es forma a les unions on les laminacions s’uneixen entre si, l’altra capa s’amuntega de manera diferent per eliminar les unions contínues. El diagrama del transformador de tipus bàsic és:
Transformador de tipus core
Construcció
Qualsevol tipus de transformador es construeix principalment amb tres parts i són nuclis, un bobinatge primari i un bobinatge secundari.
La part central és la més important en què proporciona una forma magnètica contínua amb un buit d’aire al nivell mínim. Està construït amb xapes d’acer recobertes de plàstic on hi ha una gran quantitat de silici. I també les làmines laminades que mantenen augmenten la permeabilitat i són mínimes pèrdues per histèresi .
Per tal de disminuir les pèrdues produïdes pels corrents de Foucault, es protegeix la xapa d'acer mitjançant un material de poliment de plaques de nucli recobert lleugerament o cobrint-la amb una capa d'òxid a la superfície. L’amplada de la laminació varia entre 0,35 mm amb una freqüència de 50 Hz a 0,5 mm amb una freqüència de 25 Hz.
A més, per evitar buits mínims entre les capes, les xapes d’acer posteriors es col·loquen en un ordre i aquestes juntes esglaonades s’anomenen juntes imbricades. I arribant a la construcció del transformador, aquí hi ha dos tipus de construccions: una és de tipus bàsic i l’altra és de tipus shell. Aquí, ens centrem en la construcció del tipus bàsic.
En el transformador de tipus nucli, una part de la secció del nucli està protegida per bobinatges. En general, la secció del nucli del transformador de tipus nucli tindrà forma rectangular i les bobines tindran forma rectangular o circular. Tots dos bobinatges es col·loquen sobre les extremitats oposades de la secció central.
En els transformadors de nucli de grans dimensions, s’utilitzen bobines de forma rodona o cilíndrica a causa de que la capacitat mecànica de les bobines de forma circular és superior a la de les rectangulars. Aquests bobinatges estan protegits amb una capa helicoïdal que té diverses capes apantallades les unes amb les altres mitjançant un paper, un drap, canals de refrigeració o taules de micarta. Per minimitzar les fuites de flux, els dos bobinats es localitzen un darrere l’altre mitjançant l’ús d’un cilindre altament aïllat que es mostra a la imatge.
Tipus de nucli Tipus de transformador
Basat en la laminació que s’utilitza al transformador, el transformador de tipus nucli es classifica en dos tipus i ho és
- Laminacions L-L
- Laminacions U-I
Quan les dues laminacions d’estampació es solden col·lectivament, això forma la forma bàsica necessària del transformador. La forma del transformador es selecciona en funció de la qualificació del transformador. En un nivell nominal mínim del transformador, el bobinatge té forma rectangular o quadrada.
Per tant, s’utilitza una secció transversal de forma quadrada o rectangular. El transformador amb una potència mínima també té una capacitat de retenció de corrent menor conductors i és senzill cobrir el conductor d’aquestes formes. A més, l’ús d’aquestes formes és econòmic per a transformadors amb un valor mínim.
Laminacions de tipus nucli
En el cas de transformadors enormes i nominals, el conductor de bobinatge de nivell gruix s'utilitza per manejar nivells de corrent enormes. És una mica complicat girar el conductor al rectangle o forma quadrada desitjats. L’enrotllament en forma de cercle és la selecció adequada per a l’enorme transformador nominal perquè augmenti l’ús del conductor de coure.
Mentre que la quantitat corresponent de l'espai es deixa inutilitzada entre el nucli i el bobinatge quan s'utilitza el bobinat rodó en un bobinat de nucli de secció quadrada. Per minimitzar això, s’utilitza el tipus de velocitat del nucli de secció transversal. La protecció de diverses formes té lloc per construir un nucli gairebé transversal. I això pot ser simple, doble o de diversos passos
Avantatges i inconvenients
El mèrits i desavantatges del nucli i del tipus de nucli del transformador s’expliquen de la següent manera:
Mèrits
Bona capacitat mecànica
Els bobinatges de forma cilíndrica dels transformadors de tipus nucli estan protegits a través de la part del nucli simètric. L'enfocament que incorporen proporcionarà l'avantatge d'una capacitat mecànica millorada en comparació amb altres tipus de bobinats. Com s’ha dit, aquest transformador de nucli es construeix mitjançant una part de la meitat de cada bobina que es cobreix al voltant de cada bobina del seu circuit magnètic.
Prevenció de pèrdues de ferro
La laminació del transformador tipus nucli s'organitza generalment de manera que es construeixi una junta que es creui amb un parell addicional de proteccions i això millori la precisió de l'amplada del nucli. L'apilament de les laminacions també ofereix l'avantatge de minimitzar les pèrdues de ferro i les fuites de flux.
Apte per a altes freqüències
Com que hi ha múltiples nivells de laminació d'acer, es protegeixen mitjançant una substància aïllant no conductora entre cada capa, els corrents de Foucault són presents i es minimitzen els efectes de magnetització. Com que les laminacions fines són tan complicades de construir i també són econòmiques, aquestes fan que el dispositiu sigui adequat per a una gamma elevada de freqüències .
Demèrits
Els desavantatges del transformador de tipus core inclouen el següent.
No apte per a aplicacions externes
Tenint en compte l'altre tipus de transformador sec, un transformador de tipus core no és del tot adequat per a aplicacions externes. Igual que els transformadors d’oli, aquests no estan protegits de la corrosió i tampoc no tenen protecció contra els factors atmosfèrics externs, ja que poden destruir gradualment els seus components interiors, especialment els construïts amb metall. És especialment adequat per a electrodomèstics i aparells de fabricació d’escales petites, com ara centrals i centrals elèctriques.
Sorollós
Un transformador de tipus nucli i altres transformadors secs produeixen nivells elevats de soroll. Fins i tot pot produir descàrregues audibles de soroll del treball de l’estany o soroll elèctric que es produeix per l’arc sobre les laminacions.
Aplicacions
El aplicacions del transformador de tipus core són:
S’utilitza en aplicacions de nivell d’alta tensió com ara transformadors de distribució, transformadors automàtics i de potència.
Tot això tracta del concepte d’un transformador de tipus core. Aquest article ha proporcionat una explicació clara del transformador de tipus nucli, el seu funcionament, construcció, tipus i avantatges. Saber què són els aplicacions de la vida real del transformador de nucli ?
