O conhecimento sobre "Power Transformer" está todo aqui, muito abrangente, colete e aprenda!

Diagrama esquemático dos principais componentes do transformador

Processo de fabricação do transformador

Núcleo do transformador

O conteúdo principal da introdução do núcleo do transformador é o corte, empilhamento, fixação do núcleo do transformador e a mais recente tecnologia de empilhamento para reduzir a perda sem carga.

2. Núcleo do transformador

O núcleo é o componente básico do transformador. É composto por um condutor magnético e um dispositivo de fixação. Ele tem duas funções: em princípio, o condutor magnético do núcleo de ferro é o circuito magnético do transformador, que converte a energia elétrica do circuito primário em energia magnética e de sua própria energia magnética em energia elétrica do circuito secundário , que é o meio de conversão de energia. Estruturalmente, o núcleo de ferro suporta todos os componentes dentro do transformador, como o corpo e os cabos.

O núcleo de ferro do transformador é uma estrutura fechada em forma de quadro. A parte da bobina é chamada de coluna central. A parte que não cobre a bobina e desempenha apenas o papel de fechar o circuito magnético é chamada de gigante de ferro.

Tipos de núcleos de ferro

De acordo com a posição relativa do enrolamento e do núcleo de ferro, o núcleo de ferro pode ser dividido em duas categorias: tipo de núcleo e tipo de casca. Apenas o núcleo de ferro do tipo coração é introduzido aqui por enquanto. Para transformadores monofásicos, o núcleo de ferro tem várias formas estruturais, como duas e duas colunas, uma coluna de quatro colunas e duas colunas de quatro colunas.

Para transformadores trifásicos, o núcleo de ferro tem várias formas estruturais, como duas colunas e duas colunas (trifásico e três colunas), três colunas e quatro colunas (trifásico cinco colunas). A escolha da estrutura do núcleo é determinada de acordo com fatores abrangentes, como arranjo razoável de vários enrolamentos, economia de material e cumprimento da altura de transporte. Bypass pode reduzir a quinta e sétima onda no fluxo de fuga e corrente de magnetização.

Tira de aço elétrica (chapa de aço silício):

O material utilizado para o condutor magnético do núcleo de ferro é a tira de aço elétrica com alto teor de silício, também conhecida como chapa de aço silício.

Existem dois tipos de chapas de aço silício: laminação a frio e laminação a quente, das quais as chapas de aço silício laminadas a frio são divididas em dois tipos: não orientadas e orientadas.

As propriedades magnéticas das chapas de aço silício laminadas a quente são pobres, a densidade do fluxo magnético pode atingir apenas 1,5T e a perda de unidade é muito grande, então não é mais usada. A chapa de aço silício orientada a grão laminada a frio tem direcionalidade óbvia, densidade magnética de alta saturação, pequena perda de unidade e capacidade de excitação de unidade, e atualmente é amplamente utilizada.

A espessura da chapa de aço silício orientada a grão laminada a frio tem várias especificações, como 0,35 mm, 0,3 mm, 0,27 mm, 0,23 mm, etc. objetivo principal é reduzir a perda transversal sem carga.

·Atualmente, as principais áreas produtoras de chapas de aço silício são Japão, Europa Ocidental, Rússia, Coréia do Sul e Wuhan Iron and Steel doméstico.

As especificações das chapas de aço silício orientadas a grão laminadas a frio são representadas principalmente pela espessura e pela perda unitária (W/kg) quando a densidade de fluxo magnético de 50Hz é 1,7T, por exemplo:

· Chapa de aço silício recém-desenvolvida usando irradiação a laser e tecnologia de gravação mecânica

Cisalhamento da folha de aço silício do núcleo do transformador:

Quando o material de chapa de aço silício entra na fábrica, é uma bobina com uma largura de cerca de 1000mm. Ele precisa ser cortado na forma necessária por um equipamento de cisalhamento especial (como o fio Georger alemão). A rebarba de cisalhamento de cada folha não deve ser maior que 0,02 mm.

Empilhamento de núcleos de ferro:

●Como a bobina do transformador do tipo núcleo é circular, a seção da coluna do núcleo também deve ser circular, mas é difícil de fabricar e antieconômica, por isso é feita em escalonado (tipo cilíndrico graduado). Cada passo forma um retângulo e o limite externo está localizado no mesmo círculo circunscrito. O número de etapas tem um certo limite, que precisa ser considerado de forma abrangente de acordo com os benefícios econômicos.

● Quando os núcleos de ferro são empilhados, a coluna do núcleo e as peças do núcleo de ferro do garfo de ferro são alternadamente dobradas em uma ou várias peças, de modo que as juntas de topo das camadas superior e inferior de chapas de aço silício são alternadamente escalonadas e cobertas uns aos outros. A corrente de excitação e as perdas sem carga são reduzidas enquanto melhoram a resistência.

Junta de volta da peça do núcleo de ferro:

·Atualmente, o núcleo do transformador adota a forma de junta oblíqua total, ou seja, a junção da coluna do núcleo e o garfo de ferro é de 45°. Esta forma de junta é completamente adequada para as características da chapa de aço silício orientada de alta permeabilidade magnética comumente usada atualmente. Faça o circuito magnético o mais consistente possível.

·Para núcleos de transformadores grandes com juntas de meia-esquadria, o empilhamento geralmente é realizado na forma de juntas de dois estágios. Para melhorar ainda mais as características sem carga do núcleo do transformador, é formada uma forma de costura de vários níveis do núcleo, ou seja, o núcleo StepLap.

No núcleo laminado, as costuras das chapas de aço silício são escalonadas. Quando o fluxo magnético de uma determinada peça encontra o entreferro na costura, a resistência magnética do entreferro é vários milhares de vezes a da chapa de aço silício. A maior parte do fluxo passa pelas chapas de aço silício adjacentes que unem essa junta. O fluxo magnético original das laminações nas juntas de ponte e os fluxos magnéticos de ponte são sobrepostos. A densidade pode atingir a saturação, de modo que a perda sem carga e a corrente sem carga na área da junta (ou seja, local) aumentem acentuadamente, de modo que a perda total sem carga aumente.

Step lap é uma nova tecnologia de laminação adotada este ano, que pode melhorar a densidade magnética da chapa de aço silício na área da junta, reduzindo efetivamente a perda sem carga e o ruído da peça central.

Isolamento do núcleo:

O isolamento do núcleo de ferro tem um impacto direto na qualidade do produto do núcleo do transformador. O isolamento do núcleo de ferro pode ser dividido em duas partes: o isolamento entre as chapas e o isolamento entre as laminações e as partes estruturais.

O isolamento entre cavacos é obtido principalmente através de dois aspectos: um é o revestimento da superfície da folha laminada, e o outro é a colocação de uma camada de papelão isolante com uma certa espessura em cada pilha durante o processo de empilhamento, que também atua como um canal de óleo de dissipação de calor.

No transformador de grande capacidade, para que o calor gerado no núcleo de ferro possa ser retirado pelo óleo do transformador na circulação, existem passagens de óleo de resfriamento na coluna do núcleo de ferro e no garfo. As passagens de óleo podem ser perfuradas de chapas de aço silício em chapas corrugadas ou consiste em barras de aço soldadas em chapas de aço silício. Para núcleos de transformadores com juntas totalmente oblíquas, para reduzir as perdas, são utilizadas lâminas de materiais não metálicos para separar os canais de óleo.

Aterramento do núcleo de ferro:

Durante a operação do transformador, devido às diferentes posições do núcleo de ferro e de suas estruturas metálicas no campo elétrico, os potenciais gerados também são diferentes. Quando a diferença de potencial entre os dois pontos atinge um determinado valor, ocorre um fenômeno de descarga. Como resultado da descarga, o óleo do transformador será decomposto ou o isolamento sólido será danificado. Para evitar este fenômeno, o núcleo de ferro e suas partes estruturais metálicas devem ser efetivamente aterrados.

Acessórios para núcleo de ferro

Parte II. Enrolamento do transformador

O conteúdo principal da parte do enrolamento do transformador é o método de fio e enrolamento do enrolamento do transformador.

A bobina é o circuito elétrico de entrada e saída de energia elétrica do transformador, e é o componente básico do transformador. As bobinas devem ser projetadas para atender aos seguintes requisitos básicos:

1. Força elétrica

Tensão suportável de impulso de relâmpago

Tensão suportável de impulso operacional

Tensão suportável de frequência de energia

2. resistência ao calor

Sob o calor gerado pela corrente de trabalho a longo prazo, a vida útil do isolamento da bobina não deve ser inferior a 20 anos.

Nas condições de operação do transformador, ocorre um curto-circuito repentino em qualquer extremidade da linha, e a bobina deve ser capaz de suportar o calor gerado pela corrente de curto-circuito sem danos.

3. Força mecânica

tipo de bobina;

O tipo de bobina é selecionado principalmente de acordo com a capacidade de relaxamento, como a tensão da bobina, e também considera a resistência elétrica, resistência mecânica, dissipação de calor e viabilidade do processo de fabricação. A escolha da estrutura da bobina não é única e, às vezes, existem várias formas estruturais para escolher. Isso também está relacionado aos hábitos tradicionais de vários fabricantes de transformadores.

As bobinas do transformador podem ser divididas em dois tipos: tipo camada e tipo bolo. As bobinas de pinos podem ser divididas em espirais, contínuas, emaranhadas, emaranhadas contínuas, internas blindadas contínuas e escalonadas.

Fio da bobina:

O fio de enrolamento pode ser dividido em cobre e alumínio de acordo com diferentes materiais condutores, fio redondo e fio plano de acordo com a forma do condutor, papel, tinta e fio de vidro de acordo com o material isolante. Os transformadores de potência geralmente usam cordas de aço planas embrulhadas em papel.

O fio de aço plano coberto de papel pode ser dividido em fio revestido de papel comum, fio combinado, fio transposto e outros tipos. De acordo com a resistência à tração do fio de aço, ele pode ser dividido em fio comum (00,≤120Mpa), fio de cobre semi-duro (120Mpa<00,2≤210Mpa). Entre eles, há também um fio de transposição autoadesivo no fio de transposição, ou seja, um único fio chato no fio de transposição é revestido com uma camada de resina epóxi (a espessura do filme de tinta em ambos os lados é

0,06 ± 0,02mm), o objetivo é colar todos os pequenos fios juntos após o filme de tinta ser curado termicamente, de modo a melhorar a resistência ao curto-circuito da bobina. Atualmente, o mais recente fio de transposição de pacote líquido foi aplicado e as linhas de produção de processamento correspondentes também foram introduzidas na China.

Os fios de enrolamento podem ser divididos em cobre e alumínio de acordo com diferentes materiais condutores, fios redondos e fios planos de acordo com as formas dos condutores e papel, tinta e fio de vidro de acordo com os materiais isolantes. Os transformadores de potência geralmente usam cobre plano embrulhado em papel. Corda.

O fio de cobre plano coberto de papel pode ser dividido em fio coberto de papel comum, fio combinado, fio transposto e outros tipos. De acordo com a resistência à tração do fio de cobre, ele pode ser dividido em fio comum (02≤120Mpa), fio de cobre semi-duro (120Mpa<00, ≤210Mpa). Entre eles, há também um fio de transposição autoadesivo no fio de transposição, ou seja, um único fio chato no fio de transposição é revestido com uma camada de resina epóxi (a espessura do filme de tinta em ambos os lados é de 0,06±0,02 mm), a finalidade é aquecer a película de tinta. Após a cura, cole todos os pequenos fios juntos para aumentar a força de curto-circuito da bobina. Atualmente, o mais recente fio de transposição de pacote líquido foi aplicado e as linhas de produção de processamento correspondentes também foram introduzidas na China.

Os enrolamentos são geralmente divididos em dois tipos: tipo de camada e tipo de torta.

As espiras do enrolamento são dispostas e enroladas continuamente ao longo da direção axial, que é chamada de enrolamento em camadas. Cada camada é como um cilindro. Enrolamento do tambor.

As voltas do enrolamento são continuamente enroladas na direção radial para formar uma forma de torta (segmento), e o enrolamento composto por muitos biscoitos dispostos na direção axial é chamado de enrolamento de torta. Incluindo enrolamentos capacitivos contínuos, emaranhados e inseridos.

Formas de enrolamento comuns:

Os enrolamentos comuns são cilíndricos, espirais, contínuos e emaranhados.

O enrolamento cilíndrico é o tipo mais simples e geralmente é feito de um ou vários enrolamentos. Ao enrolar, ele é enrolado uma volta perto de uma volta ao longo do eixo do molde de arame, semelhante a uma mola helicoidal circular bem enrolada. Caracteriza-se por enrolamento simples, bom acabamento, boa dissipação de calor das passagens de óleo entre as camadas, mas pequenas superfícies de apoio das extremidades e baixa resistência mecânica.

O enrolamento espiral é feito de arame liso, e as espiras não são próximas umas das outras, mas são separadas por uma certa distância (canal de óleo) com espaçadores isolantes, como uma mola helicoidal esticada. A vantagem é que o processo de enrolamento é simples e há um canal de óleo de dissipação de calor, mas o enrolamento com grande número de voltas não é adequado.

O tipo espiral consiste em vários fios enrolados em paralelo no tubo rígido do pneu, que pode ser enrolado em um tipo de hélice única, e pode ser enrolado em um tipo de hélice dupla ou quatro hélices quando houver mais fios paralelos. Quando vários fios são conectados em paralelo, os fios devem ser transpostos, caso contrário haverá uma corrente circulante devido ao comprimento desigual dos fios.

O enrolamento contínuo é composto por um ou mais fios planos que são continuamente enrolados em uma pluralidade de segmentos de fio em forma de torta no cilindro isolante ou suportes de molde de fio através de um processo especial. As vantagens são alta resistência mecânica e bom desempenho de dissipação de calor. Mas o processo de enrolamento é mais complicado.

A conexão entre a torta de arame contínua e a torta de arame é alternadamente dentro e fora do enrolamento, de modo que desde que o comprimento do arame seja suficiente, ele pode ser enrolado em um enrolamento contínuo sem juntas de solda.

O enrolamento capacitivo inserido é formado pela inserção de um fio (fio blindado) com uma capacitância longitudinal entre as espiras dentro do lado externo da torta de arame do enrolamento contínuo. A torta de arame inserida e o número de voltas inseridas podem ser determinados de acordo com a capacitância necessária. O fio blindado não tem A corrente de trabalho é passada, portanto, geralmente são usados ​​fios muito finos.

O enrolamento capacitivo inserido adota enrolamento contínuo, o que pode reduzir um grande número de pontos de soldagem em comparação com o enrolamento emaranhado, e o número de voltas do fio de blindagem inserido pode ser ajustado livremente, para que a capacitância longitudinal possa ser ajustada conforme necessário. Atualmente, é amplamente utilizado em enrolamentos de transformadores de 110kV e acima de grandes transformadores.

transposição de fio

Quando a corrente do transformador é grande, as espiras da bobina são compostas por vários fios paralelos. Se nenhuma medida for tomada, o fio próximo ao eixo central é curto e o fio distante do eixo central é longo. Devido ao diferente comprimento e posição do fio no campo magnético, a resistência e a reatância indutiva do fio são desequilibradas e a distribuição de corrente entre os condutores é causada. desequilibrado. Para garantir que a corrente seja distribuída uniformemente ao longo dos condutores e reduzir as perdas adicionais, os condutores paralelos devem ser trocados de posição, denominados "transposição".

• Ano Estabelecido
  --
• Tipo de Negócio
  --
• País / região
  --
• Indústria principal
  --
• Produtos Principais
  --
• Pessoa jurídica empresarial.
  --
• Total de funcionários
  --
• Valor anual de saída
  --
• Mercado de exportação
  --
• Clientes cooperados
  --