Какой трансформатор лучше: с классом нагревостойкости B (130°С) или F (155°)? Неискушенный читатель воскликнет: конечно, второй — ведь он выдерживает больший нагрев (большую перегрузку), а значит он живучее и надежнее. А вот и нет!
Здесь опять надо смотреть с обеих сторон: со стороны производителя и со стороны потребителя, точнее — назначения и условий эксплуатации.
Я сам очень долго не мог понять простую вещь: почему трансформаторы типа ОСМ1 все изготавливают с классом нагревостойкости B, имея в ассортименте при этом трансы с классом F? Ведь F же лучше! Как раз в это время мы запустили новые печи для сушки трансов и пересчитывали их на класс F. И вот в итоге куда привели меня размышления на эту тему.
Вот для производителя, чем выше класс стойкости изоляции, тем лучше по одной простой причине: это позволяет снижать стоимость трансформатора. Чем выше нагревостойкость, тем большие перегрузки способен выдерживать транс (греется, ну и хрен с ним — изоляция стерпит), а значит можно уменьшить габариты сердечника, сэкономив, таким образом, на материалах. (здесь допущена ошибка... для тех, кто не заметил ее, UPD в конце поста).
Ну, или второй вариант: не трогая конструкцию транса, но повысив класс стойкости изоляции, мы получаем трансформатор с большим «запасом прочности», но при этом, конечно, не имеем выгоды по цене.
С потребительской стороны так же все просто: допускают ли условия эксплуатации превращения трансформатора в маленькую печку?
Вот взяли вы компактненький, аккуратненький, с классом F трансформатор, встроили в какое-либо шкафное хозяйство. Он работает, как часики, но неумолимо греет все вокруг себя, перегревая соседствующую электронику. Плохо? Да уж точно ничего хорошего. Почему греет? Потому что изоляция F класса «все стерпит», и транс посчитан на нагрев с учетом большей допустимой температуры.
А берете трансформатор с классом нагревостойкости В (а иногда и А) и никаких проблем. Большого нагрева такая изоляция не потерпит, а значит, трансформатор посчитан так, что греться особо не будет. И будут они жить в шкафу долго и счастливо. Потому и ОСМ1 идут с классом В, поскольку постоянно сожительствуют в замкнутом пространстве с другими устройствами, не любящими горячих отношений: системами сигнализации и автоматики, системами управления и освещения станков и т. д.
Но это именно тот случай, когда хуже значит лучше. Если же трансформатор (те же ТСЗ, ТСЗП) проживает на отдельной площади от питаемого им устройства то, чем выше класс стойкости изоляции трансформатора, тем лучше.
Во-первых, он выживет при пиковых нагрузках (те же режимы форсировки в системах управления электродвигателями).
Во-вторых, не умрет от приступов жаркой клаустрофобии в замкнутом пространстве защитного корпуса исполнения ОМ5 (морские трансформаторы).
В-третьих, всегда хочется меньше трансформатора за меньшие деньги при такой же надежности: дешевле доставка, легче транспортировка, и чтоб он не доминировал гигантскими размерами над окружающей обстановкой и т.д.
Вот и все! Немного обобщенно, но суть, я думаю, вы уловили.
Поэтому при расчете трансформатора всегда надо исходить из условий его эксплуатации, а не тупо из 5 характеристик (мощность, напряжения, соединение обмоток и их материал, класс нагревостойкости). И это, я считаю, самый правильный подход.
В общем, кому нужны трансформаторы, обращайтесь: спроектируем/скопируем, посчитаем, сделаем. Быстро, вкусно, надежно!
UPD: В изложенном материале допущена досадная ошибка, касаемо выгоды производителя от увеличения класса нагревостойкости.
Экономия относится не к уменьшению габаритов сердечника, а к уменьшению массы обмоток за счет уменьшения сечения обмоточных проводов.
Про сердечники это частный случай (есть такие экспериментаторы у нас на рынке), который сгоряча выдан за "абсолютную" истину.
