Обмоточные провода и типы обмоток

Основным материалом для изготовления обмотки трансформатора является обмоточный провод, представляющий собой изолированный медный или алюминиевый провод круглого или прямоугольного сечения Применяющийся для обмоток трансформаторов круглый провод имеет размеры (диаметры) согласно таблице диаметров, предусмотренной ГОСТ 6324—52 на обмоточную медь. Практически применяются провода диаметром 0,2÷4,l мм.

Изоляция провода применяется различная в зависимости от диаметра провода и от требований, предъявляемых к обмотке.

Провода различаются по марке, характеризующей их изоляцию.

Эмалированный провод марки ПЭЛ по ГОСТ 2773—69 применяется диаметром 0,2÷1,3 мм и для катушек малых размеров. При необходимости иметь более нагревостойкую и прочную изоляцию применяется эмалированный провод марки ПЭВ (покрытый высокопрочной винифлексовой эмалью по ГОСТ 7262—54).

Для силовых трансформаторов (мощностью 10 ква и выше) и для малых трансформаторов повышенной надежности (например, работающих в условиях тряски и вибрации), предпочтительно применение эмалированных проводов, обмотанных поверх эмали шелковой (капроновой) или хлопчатобумажной пряжей. Соответственно этому провода имеют марки ПЭЛШКО — для диаметров до 0,35 мм включительно и марку ПЭЛБО — для диаметров 0,38÷l,3 мм.

Для более толстых круглых проводов диаметром 1,3 ÷4,1 мм применяется марка ПБ — провод, изолированный несколькими слоями кабельной бумаги.

Для обмоток с повышенной нагревостойкостью применяются провода с нагревостойкой изоляцией марок ПСД — провод, обмотанный стеклянной пряжей в два слоя — по ГОСТ 7019—60 и ПСДК — то же, но пропитанный лаком на кремнийорганической основе.

Прямоугольный обмоточный провод применяется следующих марок: ПБ и ПББО, последний изолирован кабельной бумагой и поверх нее бумажной пряжей в разгон, ПСД и ПСДК (см. ранее марки круглого провода).

Марки алюминиевых проводов имеют в начале или конце обозначения дополнительную букву А, например: АПБ, АПББО, ПЭВА и т. д.

Размеры сечения прямоугольного провода (толщина а и ширина Ь) так же, как и диаметры круглого провода, стандартизованы. Для трансформаторов обычно применяются провода следующих размеров:

а— 1,35÷5,9 мм,

б—3,8÷14,5 мм.

Соотношения сторон сечения а и b могут быть взяты любые (предусмотренные таблицей сечений в ГОСТ 6324—52). Однако по производственным соображениям не рекомендуется выбирать провода, сечение которых было бы близко к квадратному (а≈b При намотке катушек такой провод ребрит, т. е. стремится повернуться на ребро, отчего легко может повредиться витковая изоляция. Кроме того, у такого провода затруднительно на глаз различить большую и меньшую стороны его сечения.

Активное сечение провода, приведенное в таблице ГОСТа, немного менее (на 0,3÷0,9 мм²), чем произведение ab. Это уменьшение сечения ызвано небольшими закруглениями углов сечения, необходимых во избежание порчи витковой изоляции на углах.

Элементом обмотки является виток обмоточного провода, охватывающий стержень магнитопровода. Сечение витка выбирается в зависимости от номинального нагрузочного тока. При малом токе применяется провод круглого сечения, при больших токах — прямоугольного сечения, в одну или несколько параллелей.

Число витков обмотки определяется по расчету исходя из величины напряжения. Отдельные витки обмотки группируются в катушки. Катушкой принято называть определенное количество витков, наматываемых на обмоточном станке в одну технологическую операцию (прием). Каждая обмотка может состоять из одной или нескольких соединенных между собой катушек.

При намотке катушки на станке каждый следующий виток может быть уложен либо рядом с предыдущим, либо поверх его (последнее, очевидно, практически возможно лишь при прямоугольном проводе). В зависимости от способа намотки будут получаться разные типы обмоток. В первом случае будет получаться обмотка цилиндрической формы, т. е. так называемая цилиндрическая слоевая обмотка; во втором — плоская катушка в виде диска. Обмотка, составленная из таких катушек, будет называться дисковой.

Все остальные типы обмоток являются лишь разновидностью или сочетанием рассмотренных двух основных типов обмоток.