МЕХАНИЧЕСКИЕ СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

В результате взаимодействия магнитного поля рассеяния с током в обмотке в последней возникают механические усилия. При нормальном режиме работы, при нагрузке трансформатора, не превышающей его номинальной нагрузки, эти механические усилия не представляют сколько-нибудь серьезной опасности для целости обмоток. Однако при внезапных коротких замыканиях, когда бросок установившегося тока короткого замыкания достигает значения, в 20—25 раз превышающего номинальный ток, электромагнитная сила, пропорциональная квадрату силы тока, возрастает в 400—600 раз. Мгновенное значение тока короткого замыкания ввиду наличия свободной составляющей тока (см. далее) может быть еще в 2 раза больше, что может вызвать значительные механические разрушения в трансформаторе. В связи с этим конструкция обмоток и опорных деталей должна быть рассчитана таким образом, чтобы она могла противостоять возникающим механическим усилиям.

Рис. 7.7. Возникновение механического взаимодействия между проводниками с током

Известно, что проводник с током, находящийся в магнитном поле и пересекающий магнитные линии, испытывает усилие, приложенное к проводнику. Это усилие направлено перпендикулярно к направлению тока и магнитных линий (правило левой руки).

Рис. 7.8. Направление механических усилий, возникающих в обмотках трансформатора

Как следствие этого явления можно рассматривать взаимодействие двух проводников с током. Два параллельных проводника с одинаково направленными токами стремятся сблизиться между собой (рис. 7.7,а), а проводники с противоположно направленными токами взаимно отталкиваются друг от друга (рис. 7.7, б).

Эти явления имеют место в обмотках трансформатора. Витки одной и той же обмотки стремятся сблизиться между собой, а вся обмотка в целом — как бы уплотниться. Первичная и вторичная обмотки, имеющие при нагрузке трансформатора противоположно направленные токи, наоборот, стремятся оттолкнуться друг от друга, как это изображено на рис. 7.8, а для концентрических (симметричных) обмоток и на рис. 7.8, б — для чередующихся (дисковых) обмоток.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: