Njohuritë rreth "Transformatorit të Energjisë" janë të gjitha këtu, shumë gjithëpërfshirëse, Mblidhni dhe Mësoni!

Diagrami skematik i komponentëve kryesorë të transformatorit

Procesi i Prodhimit të Transformatorëve

Bërthama e transformatorit

Përmbajtja kryesore e futjes së bërthamës së transformatorit është prerja, grumbullimi, fiksimi i bërthamës së transformatorit dhe teknologjia më e fundit e grumbullimit për të zvogëluar humbjet pa ngarkesë.

2. Bërthama e transformatorit

Bërthama është përbërësi bazë i transformatorit. Ajo përbëhet nga një përçues magnetik dhe një pajisje shtrënguese. Ajo ka dy funksione: në parim, përçuesi magnetik i bërthamës së hekurit është qarku magnetik i transformatorit, i cili konverton energjinë elektrike të qarkut primar në energji magnetike, dhe nga energjia e vet magnetike në energjinë elektrike të qarkut sekondar, i cili është mediumi i konvertimit të energjisë. Strukturisht, bërthama e hekurit mbështet të gjithë përbërësit brenda transformatorit, siç janë trupi dhe përçuesit.

Bërthama prej hekuri e transformatorit është një strukturë e mbyllur në formë kornize. Pjesa e spirales quhet kolona e bërthamës. Pjesa që nuk e mbulon spiralen dhe luan vetëm rolin e mbylljes së qarkut magnetik quhet gjigant prej hekuri.

Llojet e bërthamave të hekurit

Sipas pozicionit relativ të mbështjelljes dhe bërthamës së hekurit, bërthama e hekurit mund të ndahet në dy kategori: lloji i bërthamës dhe lloji i guaskës. Vetëm bërthama e hekurit e tipit zemër prezantohet këtu për momentin. Për transformatorët njëfazorë, bërthama e hekurit ka disa forma strukturore, të tilla si dy kolona dhe dy kolona, ​​një kolonë me katër kolona dhe dy kolona me katër kolona.

Për transformatorët trefazorë, bërthama e hekurit ka disa forma strukturore si dy kolona dhe dy kolona (trefazorë me tre kolona), tre kolona dhe katër kolona (trefazorë me pesë kolona). Zgjedhja e strukturës së bërthamës përcaktohet sipas faktorëve gjithëpërfshirës, ​​siç janë rregullimi i arsyeshëm i dredha-dredhave të ndryshme, kursimi i materialit dhe përmbushja e lartësisë së transportit. Bypass-i mund të zvogëlojë valën e pestë dhe të shtatë të fluksit të rrjedhjes dhe rrymës magnetizuese.

Shirit çeliku elektrik (fletë çeliku silikoni):

Materiali i përdorur për përçuesin magnetik me bërthamë hekuri është shirit çeliku elektrik me përmbajtje të lartë silikoni, i njohur edhe si fletë çeliku silikoni.

Ekzistojnë dy lloje fletësh çeliku silikoni: petëzimi i ftohtë dhe petëzimi i nxehtë, nga të cilat fletët e çelikut silikoni të petëzuara në të ftohtë ndahen në dy lloje: jo të orientuara dhe të orientuara.

Vetitë magnetike të fletëve të çelikut silikon të petëzuara në të nxehtë janë të dobëta, dendësia e fluksit magnetik mund të arrijë vetëm 1.5T, dhe humbja e njësisë është shumë e madhe, kështu që nuk përdoret më. Fleta e çelikut silikon të petëzuar në të ftohtë e orientuar nga kokrra ka drejtim të dukshëm, dendësi magnetike të lartë të ngopjes, humbje të vogël të njësisë dhe kapacitet ngacmimi të njësisë, dhe aktualisht përdoret gjerësisht.

Trashësia e fletës së çelikut silikoni të orientuar në kokrra të petëzuar në të ftohtë ka disa specifikime, të tilla si 0.35 mm, 0.3 mm, 0.27 mm, 0.23 mm, etj. Ajo që përdoret zakonisht është 0.3 mm, dhe po bëhet gjithnjë e më e vogël, dhe qëllimi i saj kryesor është të zvogëlojë humbjen tërthore pa ngarkesë.

· Aktualisht, zonat kryesore prodhuese të fletëve të çelikut silikoni janë Japonia, Evropa Perëndimore, Rusia, Koreja e Jugut dhe fabrika vendase e hekurit dhe çelikut Wuhan.

Specifikimet e fletëve të çelikut silikoni të orientuar me kokrriza të petëzuara në të ftohtë përfaqësohen kryesisht nga trashësia dhe humbja njësi (W/kg) kur dendësia e fluksit magnetik 50Hz është 1.7T, për shembull:

· Fletë çeliku silikoni e zhvilluar rishtazi duke përdorur rrezatim lazeri dhe teknologji gdhendjeje mekanike

Prerja e fletës së çelikut silikoni të bërthamës së transformatorit:

Kur materiali i fletës së çelikut prej silikoni hyn në fabrikë, ajo është një spirale me një gjerësi prej rreth 1000 mm. Ajo duhet të pritet në formën e kërkuar me anë të pajisjeve të posaçme prerëse (siç është teli gjerman Georger). Gryka prerëse e secilës fletë nuk duhet të jetë më e madhe se 0.02 mm.

Grumbullimi i bërthamave të hekurit:

●Meqenëse bobina e transformatorit të tipit me bërthamë është rrethore, edhe seksioni i kolonës kryesore duhet të jetë rrethor, por është i vështirë për t’u prodhuar dhe joekonomik, kështu që bëhet në formë shkallësh (tip cilindrik i graduar). Çdo shkallë formon një drejtkëndësh, dhe kufiri i jashtëm ndodhet në të njëjtin rreth të rrumbullakosur. Numri i shkallëve ka një kufi të caktuar, i cili duhet të merret në konsideratë në mënyrë gjithëpërfshirëse sipas përfitimeve ekonomike.

●Kur bërthamat e hekurit grumbullohen, kolona e bërthamës dhe pjesët e bërthamës së hekurit të zgjedhës së hekurit mbështillen alternativisht së bashku nga një ose disa pjesë, në mënyrë që nyjet e pasme të shtresave të sipërme dhe të poshtme të fletëve të çelikut silikon të shpërndahen alternativisht dhe të mbulojnë njëra-tjetrën. Rryma e ngacmimit dhe humbjet pa ngarkesë zvogëlohen duke përmirësuar njëkohësisht rezistencën.

Lidhja e bërthamës së hekurit:

·Aktualisht, bërthama e transformatorit merr formën e një nyjeje të plotë të pjerrët, domethënë, kryqëzimi i kolonës së bërthamës dhe zgjedhës së hekurit është 45°. Kjo formë nyjeje është plotësisht e përshtatshme për karakteristikat e fletës së çelikut të silikonit të orientuar me përshkueshmëri të lartë magnetike që përdoret zakonisht aktualisht. Bëni qarkun magnetik sa më konsistent të jetë e mundur.

· Për bërthamat e mëdha të transformatorëve me nyje të plota miter, grumbullimi kryhet përgjithësisht në formën e nyjeve me dy faza. Për të përmirësuar më tej karakteristikat pa ngarkesë të bërthamës së transformatorit, formohet një formë shumënivelëshe e qepjes së bërthamës, domethënë bërthama StepLap.

Në bërthamën e petëzuar, shtresat e fletëve të çelikut silikon janë të shkallëzuara. Kur fluksi magnetik i një pjese të caktuar takohet me boshllëkun e ajrit në shtresë, rezistenca magnetike e boshllëkut të ajrit është disa mijëra herë më e madhe se ajo e fletës së çelikut silikon. Pjesa më e madhe e fluksit kalon nëpër fletët ngjitur të çelikut silikon që lidhin këtë nyje. Fluksi magnetik origjinal i shtresave në nyjet lidhëse dhe flukset magnetike lidhëse mbivendosen. Dendësia mund të arrijë ngopjen, në mënyrë që humbja pa ngarkesë dhe rryma pa ngarkesë në zonën e nyjes (domethënë, lokale) të rriten ndjeshëm, në mënyrë që humbja e përgjithshme pa ngarkesë të rritet.

Hapja me hapa është një teknologji e re laminimi e miratuar këtë vit, e cila mund të përmirësojë dendësinë magnetike të fletës së çelikut të silikonit në zonën e bashkimit, duke zvogëluar kështu në mënyrë efektive humbjen pa ngarkesë dhe zhurmën e pjesës kryesore.

Izolimi i bërthamës:

Izolimi i bërthamës së hekurit ka një ndikim të drejtpërdrejtë në cilësinë e produktit të bërthamës së transformatorit. Izolimi i bërthamës së hekurit mund të ndahet në dy pjesë: izolimi midis fletëve dhe izolimi midis laminimeve dhe pjesëve strukturore.

Izolimi ndërçip arrihet kryesisht nëpërmjet dy aspekteve: njëri është veshja në sipërfaqen e fletës së laminuar, dhe tjetri është vendosja e një shtrese kartoni izolues me një trashësi të caktuar në secilin grumbull gjatë procesit të grumbullimit, i cili vepron gjithashtu si një kanal vaji për shpërndarjen e nxehtësisë.

Në transformatorin me kapacitet të madh, në mënyrë që nxehtësia e gjeneruar në bërthamën e hekurit të mund të largohet nga vaji i transformatorit në qarkullim, ka kalime vaji ftohës në kolonën e bërthamës së hekurit dhe në zgjedhën. Kalimet e vajit mund të shpohen nga fletë çeliku silikoni në pllaka të valëzuara ose përbëhen nga shufra çeliku të salduara në fletë çeliku silikoni. Për bërthamat e transformatorit me nyje të plota të pjerrëta, me qëllim zvogëlimin e humbjeve, përdoren dërrasa prej materiali jometalik për të ndarë kanalet e vajit.

Tokëzimi i bërthamës së hekurit:

Gjatë funksionimit të transformatorit, për shkak të pozicioneve të ndryshme të bërthamës së hekurit dhe strukturave të saj metalike në fushën elektrike, potencialet e gjeneruara janë gjithashtu të ndryshme. Kur diferenca e potencialeve midis dy pikave arrin një vlerë të caktuar, ndodh një fenomen shkarkimi. Si rezultat i shkarkimit, vaji i transformatorit do të dekompozohet ose izolimi i ngurtë do të dëmtohet. Për të shmangur këtë fenomen, bërthama e hekurit dhe pjesët e saj strukturore metalike duhet të tokëzohen në mënyrë efektive.

Aksesorë për Bërthamën e Hekurit

Pjesa II. Mbështjellja e transformatorit

Përmbajtja kryesore e pjesës së mbështjelljes së transformatorit është metoda e telit dhe mbështjelljes së mbështjelljes së transformatorit.

Bobina është qarku elektrik i energjisë elektrike hyrëse dhe dalëse të transformatorit, dhe është përbërësi bazë i transformatorit. Bobinat duhet të projektohen për të përmbushur kërkesat themelore të mëposhtme:

1. Fuqia elektrike

Tension i qëndrueshëm ndaj impulsit të rrufesë

Tensioni i rezistencës ndaj impulsit operativ

Tensioni i rezistencës ndaj frekuencës së energjisë

2. rezistencë ndaj nxehtësisë

Nën nxehtësinë e gjeneruar nga rryma e punës afatgjatë, jeta e shërbimit të izolimit të spirales nuk duhet të jetë më pak se 20 vjet.

Nën kushtet e funksionimit të transformatorit, një qark i shkurtër i papritur ndodh në çdo fund të linjës, dhe spiralja duhet të jetë në gjendje t'i rezistojë nxehtësisë së gjeneruar nga rryma e qarkut të shkurtër pa u dëmtuar.

3. Rezistenca mekanike

lloji i spirales;

Lloji i spirales zgjidhet kryesisht sipas kapacitetit të relaksimit, siç është tensioni i spirales, dhe gjithashtu merr në konsideratë forcën elektrike, forcën mekanike, shpërndarjen e nxehtësisë dhe fizibilitetin e procesit të prodhimit. Zgjedhja e strukturës së spirales nuk është unike dhe nganjëherë ka disa forma strukturore për të zgjedhur. Kjo lidhet edhe me zakonet tradicionale të prodhuesve të ndryshëm të transformatorëve.

Bobinat e transformatorit mund të ndahen përafërsisht në dy lloje: lloji i shtresës dhe lloji i tortës. Bobinat me kunja mund të ndahen në lloje spirale, të vazhdueshme, të ngatërruara, të ngatërruara të vazhdueshme, të mbrojtura nga brenda të vazhdueshme dhe të shkallëzuara strukturore.

Tel spiral:

Teli dredha-dredha mund të ndahet në bakër dhe alumin sipas materialeve të ndryshme të përçuesit, tela të rrumbullakët dhe tela të sheshtë sipas formës së përçuesit, letër, bojë dhe tela qelqi sipas materialit izolues. Transformatorët e fuqisë zakonisht përdorin fije çeliku të sheshta të mbështjella me letër.

Teli i sheshtë i çelikut i mbuluar me letër mund të ndahet në tel të zakonshëm të mbuluar me letër, tel të kombinuar, tel të transpozuar dhe lloje të tjera. Sipas rezistencës në tërheqje të telit të çelikut, ai mund të ndahet në tel të zakonshëm (00,≤120Mpa), tel bakri gjysmë të fortë (120Mpa<00.2≤210Mpa). Midis tyre, ekziston edhe një tel transpozimi vetëngjitës në telin e transpozimit, domethënë, një tel i vetëm i sheshtë në telin e transpozimit është i veshur me një shtresë rrëshire epoksi (trashësia e filmit të bojës në të dyja anët është

0.06 ± 0.02 mm), qëllimi është që të ngjiten të gjitha telat e vegjël së bashku pasi filmi i bojës të jetë tharë termikisht, në mënyrë që të përmirësohet rezistenca ndaj qarkut të shkurtër të spirales. Aktualisht, është aplikuar teli më i fundit i transpozicionit të paketimit neto dhe linjat përkatëse të prodhimit të përpunimit janë futur gjithashtu në Kinë.

Telat e mbështjellë mund të ndahen në bakër dhe alumin sipas materialeve të ndryshme të përçuesve, tela të rrumbullakët dhe tela të sheshtë sipas formave të përçuesve dhe tela letre, bojë dhe qelqi sipas materialeve izoluese. Transformatorët e fuqisë zakonisht përdorin bakër të sheshtë të mbështjellë me letër. Fije.

Teli i sheshtë i bakrit i mbuluar me letër mund të ndahet në tel të zakonshëm të mbuluar me letër, tel të kombinuar, tel të transpozuar dhe lloje të tjera. Sipas rezistencës në tërheqje të telit të bakrit, ai mund të ndahet në tel të zakonshëm (02≤120Mpa), tel bakri gjysmë të fortë (120Mpa<00, ≤210Mpa). Midis tyre, ekziston edhe një tel transpozimi vetëngjitës në telin e transpozimit, domethënë, një tel i vetëm i sheshtë në telin e transpozimit është i veshur me një shtresë rrëshire epoksi (trashësia e filmit të bojës në të dyja anët është 0.06±0.02mm), qëllimi është ngrohja e filmit të bojës. Pas tharjes, ngjitni të gjitha telat e vegjël së bashku për të rritur rezistencën ndaj qarkut të shkurtër të spirales. Aktualisht, është aplikuar teli më i fundit i transpozimit të paketimit neto, dhe linjat përkatëse të prodhimit të përpunimit janë futur gjithashtu në Kinë.

Mbështjellat zakonisht ndahen në dy lloje: lloji i shtresës dhe lloji i byrekut.

Rrotullat e mbështjelljes janë të rregulluara dhe të mbështjella vazhdimisht përgjatë drejtimit aksial, i cili quhet mbështjellje e shtresuar. Çdo shtresë është si një cilindër. Mbështjellja e fuçisë.

Rrotullat e dredhjes mbështillen vazhdimisht në drejtimin radial për të formuar një formë torte (segmenti), dhe dredhja e përbërë nga shumë biskota të rregulluara në drejtimin aksial quhet dredhje torte. Përfshin dredhje kapacitive të vazhdueshme, të ngatërruara dhe të futura.

Format e zakonshme të mbështjelljes:

Mbështjellat e zakonshme janë cilindrike, spirale, të vazhdueshme dhe të ngatërruara.

Mbështjellja cilindrike është lloji më i thjeshtë dhe në përgjithësi përbëhet nga një ose disa mbështjellje. Gjatë mbështjelljes, ajo mbështillet një kthesë afër një kthese përgjatë boshtit të formës së telit, ngjashëm me një sustë spirale rrethore të mbështjellë fort. Karakterizohet nga mbështjellje e thjeshtë, punim i mirë, shpërndarje e mirë e nxehtësisë së kalimeve të vajit midis shtresave, por sipërfaqe mbështetëse fundore të vogla dhe rezistencë e dobët mekanike.

Mbështjella spirale është bërë nga tela e sheshtë, dhe spiratat nuk janë afër njëra-tjetrës, por janë të ndara nga një distancë e caktuar (kanali i vajit) me distancues izolues, si një sustë spirale e shtrirë. Avantazhi është se procesi i mbështjelljes është i thjeshtë dhe ekziston një kanal vaji për shpërndarjen e nxehtësisë, por mbështjellja me një numër të madh spirash nuk është e përshtatshme.

Lloji spiral përbëhet nga tela të shumëfishta të mbështjella paralelisht në tubin e fortë të gomës, të cilat mund të mbështjellen në një lloj me një helikë të vetme dhe mund të mbështjellen në një lloj me helikë të dyfishtë ose me katër helika kur ka më shumë tela paralelë. Kur tela të shumëfishta lidhen paralelisht, telat duhet të transpozohen, përndryshe do të ketë një rrymë qarkulluese për shkak të gjatësisë së pabarabartë të telave.

Mbështjella e vazhdueshme përbëhet nga një ose më shumë tela të sheshtë që mbështillen vazhdimisht në një numër segmentesh teli në formë byreku në cilindrin izolues ose në mbështetëset e formës së telit përmes një procesi të veçantë. Përparësitë janë rezistenca e lartë mekanike dhe performanca e mirë e shpërndarjes së nxehtësisë. Por procesi i mbështjelljes është më i ndërlikuar.

Lidhja midis tortës së vazhdueshme të telit dhe tortës së telit është alternuar në pjesën e brendshme dhe të jashtme të dredhjes, kështu që për sa kohë që gjatësia e telit është e mjaftueshme, ai mund të mbështillet në një dredhje të vazhdueshme pa nyje saldimi.

Mbështjella kapacitive e futur formohet duke futur një tel (tel të mbrojtur) me një kapacitet gjatësor midis spirave brenda anës së jashtme të tortës së telit të mbështjelljes së vazhdueshme. Torta e telit të futur dhe numri i spirave të futura mund të përcaktohen sipas kapacitetit të kërkuar. Teli i mbrojtur nuk ka. Rryma e punës kalon nëpër të, kështu që zakonisht përdoren tela shumë të hollë.

Mbështjella kapacitive e futur përdor mbështjellje të vazhdueshme, e cila mund të zvogëlojë një numër të madh të pikave të saldimit krahasuar me mbështjelljen e ngatërruar, dhe numri i kthesave të telit mbrojtës të futur mund të rregullohet lirisht, në mënyrë që kapaciteti gjatësor të mund të rregullohet sipas nevojës. Aktualisht, përdoret gjerësisht në mbështjelljet e transformatorëve prej 110kV e lart të transformatorëve të mëdhenj.

transpozimi i telit

Kur rryma e transformatorit është e madhe, spiratat e bobinës përbëhen nga tela të shumtë paralelë. Nëse nuk merren masa, teli pranë boshtit qendror është i shkurtër, dhe teli larg boshtit qendror është i gjatë. Për shkak të gjatësisë dhe pozicionit të ndryshëm të telit në fushën magnetike, rezistenca dhe reaktansa induktive e telit janë të pabalancuara, dhe shpërndarja e rrymës midis përçuesve shkaktohet e pabalancuar. Për të siguruar që rryma të shpërndahet në mënyrë të barabartë përgjatë përçuesve dhe për të zvogëluar humbjet shtesë, përçuesit paralelë duhet të ndërrohen në pozicione, të referuara si "transpozicion".