Aug 10, 2026 Zostaw wiadomość

Uzwojenie transformatora wysokiego napięcia

Chociaż pole-przekroju przewodów w uzwojeniu-wysokiego napięcia jest znacznie mniejsze niż w uzwojeniu-niskiego napięcia, liczba zwojów w uzwojeniu-wysokiego napięcia może być około 10 razy większa niż w uzwojeniu-niskiego napięcia. Nawet jeśli wymagania dotyczące izolacji końców obu przewodów są różne, ludzie nadal mają nadzieję, że uzwojenie-wysokiego i niskiego napięcia-mają w przybliżeniu takie same wymiary osiowe. Zakładając, że uzwojenie niskiego napięcia{{10}jest nawinięte pojedynczą spiralą i ma tylko jedną warstwę, uzwojenie wysokiego napięcia musi mieć 10 warstw tego uzwojenia spiralnego. Wytrzymałość mechaniczna tego wielospiralnego uzwojenia jest niewystarczająca, a napięcie między każdą warstwą jest również wysokie (w uzwojeniu z 10 warstwami napięcie międzywarstwowe będzie wynosić 1/10 napięcia fazowego). Dlatego uzwojenia-wysokiego napięcia są zwykle nawinięte w strukturę w kształcie koła. W uzwojeniu naleśnikowym zwoje drutu są nawinięte promieniowo na zewnątrz od powierzchni formy. Jeżeli w ten sposób zwinięta zostanie para sąsiadujących ze sobą placków liniowych, transpozycja pomiędzy plackami musi zostać zakończona wewnątrz ciastek, a końce obu placków liniowych znajdują się na zewnętrznej powierzchni odpowiednich placków liniowych. Wszystkie te placki druciane można nawinąć w ten sposób, a następnie ich końce można połączyć ze sobą, tworząc kompletne uzwojenie. Konstrukcja ta wymaga wielu połączeń pomiędzy każdą parą placków drucianych (zwykle nazywanych odcinkami liniowymi), dlatego zostały one w zasadzie zastąpione ciągłymi uzwojeniami.

Po nawinięciu w postaci uzwojenia plackowego, uzwojenie ciągłe ma taką samą postać konstrukcyjną jak uzwojenie złożone z każdej pary placków drucianych, ale proces nawijania eliminuje potrzebę oddzielnego nawijania pojedynczej pary placków drucianych. Gdy koniec placka drucianego znajduje się po stronie średnicy zewnętrznej, umieszcza się go na powierzchni formy drucianej poprzez ukośną podkładkę. Drugi placek druciany nawija się od środka na zewnątrz w taki sam sposób, jak pierwszy placek druciany, zaczynając od powierzchni formy drucianej. Po zwinięciu drugiego naleśnika. Zwolnij napięcie drutu nawojowego, posyp ukośną podkładkę i umieść luźne zwoje drutu na powierzchni formy drucianej. Następnie poprzez „wylanie ciasta” „początkiem” ciasta liniowego jest przesunięcie z sąsiednich ciastek liniowych, natomiast „koniec” znajduje się na powierzchni formy liniowej. Następnie możesz kontynuować nawijanie kolejnego naleśnika w ten sam sposób.

Od czasu wprowadzenia uzwojeń ciągłych około lat pięćdziesiątych XX wieku producenci nawijają uzwojenia w sposób opisany powyżej. Chociaż proces ten może wydawać się nieco skomplikowany i trudny do jasnego opisania, dla wykwalifikowanego pracownika zajmującego się uzwojeniami powyższy proces jest w rzeczywistości bardzo prosty i nie ma trudności w wytwarzaniu-uzwojeń wysokiej jakości przy użyciu tej metody. Jednak ten sposób nawijania ma również swoje wady, z których najbardziej rzucającą się w oczy jest problem zaciśnięcia placka nitkowego, który należy „wylać”. Po „wylaniu ciasta” każdy zwój tych placków drucianych należy przewinąć na powierzchnię formy drucianej, a każdy zwój musi być wystarczająco luźny, aby można go było zwinąć na miejscu. Następnie osoba zajmująca się uzwojeniem musi dokręcić placek drutu, aby zapewnić wystarczającą stabilność, aby wytrzymać wszelkie uderzenia spowodowane zwarciem lub-siłę zwarciową podczas pracy. Proces napinania placka drutu obejmuje: najpierw zamocowanie szpuli drutu, w której znajduje się drut, a następnie uruchomienie maszyny nawijającej do przodu. Proces ten może wyciągnąć drut z placka drutu maksymalnie o około 1 m. Podczas napinania uzwojenia drutu należy go zaszlifować, umieszczając pod spodem listwę podtrzymującą ogon gołębi. Aby zapewnić płynny ruch pomiędzy zwojami drutu a rozpórką ogona gołębia, powierzchnia rozpórki jest zwykle pokryta woskiem. Mimo to ludzie wiedzą, że przesuwanie przewodów po powierzchni wspornika może spowodować uszkodzenie izolacji przewodów. Oczywiście te punkty uszkodzenia izolacji są trudne do wykrycia ze względu na ich umiejscowienie wewnątrz placka drutu.

Natomiast wady uzwojenia ciągłego w innych aspektach nie są oczywiste, należy jednak zwrócić uwagę na koszty pracy związane z produkcją tego typu uzwojenia. Obracaj zwoje drutu wzdłuż matrycy nawojowej i wykonaj proces „wylewania ciasta”, który wymaga sprawnej obsługi wykwalifikowanych pracowników. W rzeczywistości w przeszłości, gdy koszty pracy były znacznie niższe, zwyczajem było, że pracownicy zajmujący się ciągłym nawijaniem dokańczali cały proces nawijania. Obecnie ludzie uważają, że powyższa metoda jest zbyt kosztowna, ale w wielu działach, w przypadku bardziej złożonych części procesu nawijania, pracownicy zajmujący się nawijaniem potrzebują asystentów do pomocy w tej operacji. To także zwiększy koszty produkcji.

Dzięki wprowadzeniu pionowej maszyny nawijającej przezwyciężono oba problemy związane z ciągłym nawijaniem. Pionowe maszyny do nawijania są stosowane przez niektórych producentów transformatorów od wielu lat, jednak ich powszechne zastosowanie datuje się na lata 80-te XX wieku. Od początków produkcji transformatorów producenci używali maszyn do nawijania poziomego do nawijania uzwojeń transformatorów. Używając pionowej maszyny nawojowej, zacznij od dołu matrycy nawojowej i nawiń pierwszy placek drutu z powierzchni matrycy nawojowej w normalny sposób od wewnątrz na zewnątrz. Używając szeregu schodkowych bloków, owiń ciasto drugiej linii kolistym wzorem od zewnątrz do wewnątrz na wierzchu ciasta pierwszej linii. Po zakończeniu nawijania „stożka” wyjmij drut i umieść go na matrycy nawojowej, posyp schodkowy blok amortyzujący i pozwól, aby stożek zapadł się, tworząc placek druciany. Przyrząd procesowy wymaga pozostawienia miejsca na zapadnięcie się stożka, a luźność ciasta liniowego jest stosunkowo niewielka. Zatem ryzyko uszkodzenia izolacji spowodowanego dokręcaniem placka drucianego jest znacznie mniejsze niż w przypadku poziomej maszyny nawijającej, dzięki czemu pracownik nawijający może z łatwością dokończyć nawijanie placka drucianego. Jakość nawijania w przypadku maszyny do nawijania pionowego jest znacznie lepsza niż w przypadku maszyny do nawijania poziomego, ale koszty zakupu i instalacji tej pierwszej są znacznie wyższe niż w przypadku drugiej.

Uzwojenie-wysokonapięciowego wymaga również kanałów oleju chłodzącego, które tworzą gołębie ogony umieszczone na powierzchni formy przylegającej do wewnętrznej powierzchni placka drucianego oraz promieniowe podkładki nakręcone na wsporniki. Możliwe jest utworzenie promieniowych kanałów oleju chłodzącego pomiędzy każdą parą podwójnych placków lub ustawienie promieniowych kanałów oleju chłodzącego pomiędzy każdą parą placków liniowych.

Uzwojenia ekranowane są czasami stosowane w transformatorach wysokiego napięcia. Chociaż wielo-warstwowe uzwojenia-wysokiego napięcia mają pewne wady, o których mowa powyżej, takie jak wyższe napięcia między warstwami, szczególnie na końcach każdej warstwy. Jednakże pod względem wydajności elektrycznej, gdy tego typu uzwojenie jest uzwojeniem wysokiego-napięcia połączonego w konfigurację gwiazdy i wykorzystuje stopniowaną strukturę izolacyjną z uziemionym punktem zerowym, będzie to miało znaczące zalety. Jeżeli zwoje uzwojenia są rozmieszczone pomiędzy parą wewnętrznej i zewnętrznej warstwy ekranującej, przy czym jedna warstwa ekranująca jest połączona z końcem drutu uzwojenia, a druga warstwa ekranująca jest uziemiona, to rozkład napięcia wewnątrz uzwojenia będzie taki sam, jak wtedy, gdy wewnętrzną i zewnętrzną warstwę ekranującą traktuje się odpowiednio jako dwie elektrody kondensatora. Zatem można podjąć środki izolacyjne dla napięcia generowanego w dowolnym położeniu cewki, podobnie jak w przypadku struktury izolacyjnej, która tworzy rozkład napięcia kondensatora. Dzięki temu uzwojenie to jest w stanie wytrzymać wysokie napięcia czołowe fali, takie jak przepięcia spowodowane piorunem.

Inną kwestią związaną z konstrukcją warstwy ekranującej jest to, że warstwy te muszą być wykonane z bardzo cienkich przewodników, w przeciwnym razie będą w nich generowane duże straty błądzące. Dodatkowo, ze względu na wysoką izolację warstwy ekranującej końcówki drutu, skuteczne jej chłodzenie staje się trudne. Mogą więc występować lokalne problemy z przegrzaniem. Konieczne jest podłączenie warstwy ekranującej do odpowiednich końcówek drutu uzwojenia w polu elektrycznym, a nie jest łatwym zadaniem sprawić, aby te metalowe paski zawsze wytrzymywały wibracje do 100 Hz. Trudności te, jak również złożoność wymaganej konstrukcji izolacyjnej, zwiększyły koszt produkcji tego uzwojenia. Dlatego projektanci skupili się na poprawie szybkości reakcji uzwojeń na strome napięcia czoła fali. W ostatnich latach postęp w tej dziedzinie jest bardzo pomyślny, dlatego konstrukcje uzwojeń z warstwą ekranującą są już rzadko stosowane.

c54574fb5f0943cf855a22ca65167eb0

Wyślij zapytanie

whatsapp

Telefon

Adres e-mail

Zapytanie