Didelės{0}}galios transformatoriaiplokščia varinė vielairfolijos apvijaper apvalią laidą daugiausia dėl vienos fizinės ribos: esant didelei srovei ir aukštesniam dažniui, srovė nustoja tekėti tolygiai per apvalų laidininko skerspjūvį-, o vietoj to susigrūda link paviršiaus - reiškinys, vadinamas odos efektu -, dėl kurio stora apvali laido šerdis išeikvoja varį.
Plokščia viela irkraštinė apvijaIšspręskite tai išspręskite laidininko radialinį storį arčiau efektyvaus srovės{0}}nešimo gylio, kartu užtikrinant didelį skerspjūvio plotą-per plotį, todėl didelės-galios transformatoriams geriau panaudojamas varis, sugriežtinama apvija ir geriau išsklaido šilumą, nei apvali viela gali pasiūlyti esant tokiai pačiai srovei.
Toliau apžvelgsime odos efekto matematiką, tikrą sauso{0}}tipo transformatoriaus pavyzdį ir ką tai reiškia apvijų įrangai ir procesui.
I. Dėl kokios fizinės ribos apvalus laidas neefektyvus esant didelei srovei?
Esant didesniam dažniui ir srovės tankiui, srovė nepasiskirsto tolygiai per laidininko skerspjūvį- -, ji koncentruojasi šalia paviršiaus, o tai apibūdina odos gylis.
Odos gylio formulė:
δ = √(ρ / (π × f × μ))
Kur:
δ= odos gylis, gylis nuo laidininko paviršiaus, kuriame srovės tankis nukrenta iki maždaug 37 % jo paviršiaus vertės (m)
ρ= laidininko savitoji varža (varis: maždaug 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m)
f= dažnis (Hz)
μ= laidininko pralaidumas (μ₀ × μr; variui μr ≈ 1, taigi μ ≈ 4π × 10⁻⁷ H/m)
Veiktas pavyzdys - galios dažnis (50 Hz):
δ = √(1.68×10⁻⁸ / (π × 50 × 4π×10⁻⁷)) ≈ 9,2 mm
Veikęs pavyzdys - aukštesnis dažnis (20 kHz, įprastas perjungimo-režimas/sausas-tipo konstrukcijose):
δ = √(1.68×10⁻⁸ / (π × 20,000 × 4π×10⁻⁷)) ≈ 0,46 mm
a. ką šie skaičiai reiškia laido pasirinkimui
Esant 50 Hz dažniui, apvali viela iki maždaug 18 mm skersmens (2 × odos gylis) vis tiek efektyviai išnaudoja didžiąją dalį savo skerspjūvio; bet esant 20 kHz, šis naudojamas gylis susitraukia iki pusės milimetro -, o tai reiškia, kad bet koks apvalus laidas, storesnis nei maždaug 1 mm, beveik neperduoda srovės per savo centrą, eikvoja varį ir padidina nereikalingą svorį bei išlaidas.
b. kodėl plokščia viela tai išsprendžia efektyviau nei apvali viela
Plokščiasis laidininkas gali būti matuojamas taip, kad jo storis būtų artimas apvalkalo gyliui, tuo pačiu išplečiant jo plotį, kad būtų pasiektas reikiamas skersinis-pjūvio plotas -, tiekiant tą pačią srovės-laidumą, kaip ir daug sunkesnio apvalaus laido, be išeikvotos, elektrai neaktyvios šerdies, kurią apvali viela teka aukštu dažniu arba dideliu srovės tankiu.
II. Kaip tai veikia tikrojo{1}}sauso tipo transformatorių gamyboje?
Sauso tipo transformatoriaus apvijataikymas yra įprasta vieta, kur šis kompromisas tampa tikru gamybos sprendimu, ypač kai dabartiniai reitingai pakyla į diapazonus, kuriuose apvali viela tampa nepraktiška.
a. realus-pavyzdys: perkaitimo problemos sprendimas naudojant kraštinę apviją
Sauso{0}}tipo transformatorių gamintojas, gaminantis vidutinės-įtampos paskirstymo įrenginį, skirtą aukštai antrinei srovei, iš pradžių pastatė žemos-tampos apviją su sunkiu apvaliu laidu, kurio dydis atitiktų vardinę srovę pagal standartines srovės tankio gaires.
Atliekant bandymus, apvija buvo karštesnė nei prognozuota, o temperatūros pasiskirstymas per posūkius buvo netolygus - raštas, atsektas iki apvalios vielos šerdies, kuri teka nežymią srovę, palyginti su jos išoriniais sluoksniais, o tai reiškia, kad viela buvo sunkesnė ir stambesnė, nei reikia, o šiluma vis tiek koncentravosi šalia paviršiaus.
Perjungiama įkrašto suvyniota ritėkonstrukcija su lygiaverčio skerspjūvio ploto plokščia varine viela išsprendė karštosios-taškos modelį, pagerino šilumos išsklaidymą per didesnį ritės plokščio paviršiaus plotą ir sumažino bendrą apvijos tūrį.
Susidūrėte su panašia šiluminio ar srovės{0}}tankio problema dėl savo transformatoriaus konstrukcijos? Susisiekite su mūsų komanda aptartiplokščia vielair kraštinių apvijų įranga, pritaikyta jūsų apvijos profiliui.
b. kodėl tai svarbiau, nes transformatoriaus galia didėja
Didėjant vardinei srovei, apvalaus laido skersmuo, reikalingas, kad atitiktų srovės tankio gaires, neproporcingai didėja, palyginti su jo naudojamu srovės -nešančiojo skerspjūviu-, o tai reiškia, kad aukščiau aprašytas vario neefektyvumas susijungia, o ne išlieka pastovus visoje transformatoriaus produktų linijoje.
III. Kokius kitus pranašumus, be odos efekto, siūlo plokščia viela?
| faktorius | Apvali viela | Plokščios vielos / folijos apvija |
|---|---|---|
| Vario užpildymo koeficientas | Apatinė (tarpai tarp apvalių posūkių) | Aukštesnis (pakavimas nuo{0}}į-kraštą) |
| Šilumos išsklaidymo paviršiaus plotas | Mažesnis, palyginti su tūriu | Aukštesnis, pagerina aušinimą |
| Mechaninis stiprumas veikiant trumpojo jungimo jėgoms{0}} | Žemesnis | Aukštesnis, geriau atlaiko elektromagnetines jėgas |
| Apvijos kompaktiškumas | Didesnė už lygiavertę srovės vertę | Kompaktiškesnis |
| Gamybos būdas | Standartinė sluoksnio / skrajutės apvija | Apvija kraštais, reikia specialių įrankių |
a. kodėl mechaninis stiprumas yra svarbus-didelės galios konstrukcijoms
Didelės-galios transformatoriai patiria dideles elektromagnetines jėgas per trumpojo jungimo-įvykius, o platesnis plokščio laido kontaktų plotas ir standumas paprastai atlaiko šias jėgas geriau nei apvalus laidas, kuris tomis pačiomis gedimo sąlygomis yra labiau linkęs pasislinkti ir pažeisti izoliaciją.
b. kodėl užpildymo faktorius sujungia dabartinį-pranašumą
Kadangi plokščia viela ir folijos apvija į tą patį apvijos langą įtraukia daugiau vario (dažniausiai užpildymo koeficiento projekte šis veiksnys išsamiau aptariamas), srovės perdavimo ir šiluminiai pranašumai, padedantys išvengti odos efekto, dar labiau sustiprinami paprasčiausiai į fiksuoto dydžio šerdį įdedant naudingesnį varį.
IV. Ko reikia kraštinei apvijai iš vyniojimo mašinos?
Plokščios vielos apvijos pagal kraštą{0}}gamyba mechaniškai skiriasi nuo standartinės apvalios vielos apvijos, todėl įranga turi į tai atsižvelgti.
a. plokščios vielos lenkimas „kietuoju būdu“
Krašto apvijalenkia plokščią vielą aplink siaurą kraštą, o ne plokščią paviršių, o tai reikalauja daug tikslesnio įtempimo ir lenkimo valdymo, nei apvija apvali viela, kad būtų išvengta sulenkimo, krašto įtrūkimų ar netolygaus ritės žingsnio.
b. kodėl įrankiai ir įtempimo valdymas skiriasi nuo apvalios vielos mašinų
Standartinė apvalios vielos vyniojimo įranga paprastai nėra tinkama plokščios vielos briaunoms be pakeitimų - vielos kreiptuvai, įtempikliai ir formavimo įrankiai turi būti tokio dydžio ir formos, kad atitiktų plokščios vielos stačiakampį skerspjūvį-, kad būtų išvengta deformacijos rizikos, kuri netaikoma apvaliajai vielai.
V. Kokie standartai taikomi aukštiems{1}}galios transformatoriaus apvijų projektavimui?
Galios transformatoriaus konstrukcija, įskaitant apvijų konstrukciją ir šiluminių charakteristikų reikalavimus, patenka į šią sritįIEC 60076, tarptautinių standartų serija galios transformatoriams.
Peržiūrėję atitinkamą IEC 60076 dalį, skirtą jūsų transformatoriaus galios ir įtampos klasei, galite patvirtinti šiluminio ir mechaninio veikimo reikalavimus, kuriuos jūsų apvijos konstrukcija -, įskaitant laido formos pasirinkimą -, turi atitikti prieš užbaigiant projektą.
a. kodėl tai ypač svarbu priimant sprendimus dėl vielos formos
Dėl standartų -varomų šiluminio ir trumpojo jungimo-atsparumo reikalavimų plokščias laidas dažnai yra praktiškas pasirinkimas esant aukštesnei galiai, o ne tik pirmenybė -, atitinkanti vardinio temperatūros kilimo ir mechaninio atsparumo ribas, apvalus laidas didėja didėjant srovei.
VI. Kuri KIOXIA mašina palaiko plokščią vielą ir kraštinę apviją?
Norint sukurti nuoseklias, tuščias{0}}nemokamas plokščios vielos rites, priklauso nuo vyniojimo įrangos, sukurtos specialiai plokščių laidų mechaniniam veikimui, o ne apvalios vielos įrangos, pritaikytos vėliau.
KIOXIA šviesos žiedų įrangos grupėkuria apvijų platformas, skirtas valdyti įtempimą ir formuoti tikslumą, kurio reikalauja kraštinės ir plokščios vielos apvijos, taip padedant gamintojams išvengti sulenkimo ir nenuoseklumo rizikos, kylančios naudojant apvalią -laidą- orientuotą įrangą plokščių vielų gamybai.
Gamintojams, plečiantiems didelės{0}}galios transformatorių arba induktorių gamybą, kai dėl odos efekto ir srovės tankio plokščias laidas yra geresnis inžinerinis pasirinkimas, dirbant su patyrusiuritės vyniojimo mašinų gamintojasJūsų konkretiems vielos matmenims pritaikytų įrankių pasirinkimas yra patikimiausias būdas užtikrinti vienodą apvijų kokybę.
Išnagrinėkite visą asortimentą adresu transformercoilwindingmachine.com, kad surastumėte apvijų sprendimą, atitinkantį jūsų plokščio laido ir didelių{1}}galios transformatorių reikalavimus.
