چه نوع پیچیده‌های ترانسفورماتور وجود دارد
چه نوع‌هایی از پیچه‌های ترانسفورماتور وجود دارد؟
نوع‌های ترانسفورماتور
ترانسفورماتورهای نوع هسته‌ای دارای پیچه‌هایی در اعضای خارجی هستند
ترانسفورماتورهای نوع پوسته‌ای دارای پیچه‌هایی در اعضای داخلی هستند
عموماً دو نوع ترانسفورماتور وجود دارد
ترانسفورماتور نوع هسته‌ای
ترانسفورماتور نوع پوسته‌ای
نوع‌های پیچه مورد استفاده برای ترانسفورماتور نوع هسته‌ای
پیچه‌های استوانه‌ای
این پیچه‌ها از نوع لایه‌ای هستند و از رساننده‌های مستطیلی یا دایره‌ای به صورت نشان داده شده در شکل (a) و (b) استفاده می‌کنند. رساننده‌ها روی سطوح تخت به صورت نشان داده شده در شکل (c) و روی قسمت‌های ضلعی به صورت نشان داده شده در شکل (d) پیچیده می‌شوند.
کاربردهای پیچه‌های استوانه‌ای
پیچه‌های استوانه‌ای پیچه‌های ولتاژ پایینی هستند که تا ۶٫۶ کیلوولت برای kVA تا ۶۰۰-۷۵۰ و با رتبه جریان بین ۱۰ تا ۶۰۰ آمپر استفاده می‌شوند.
پیچه‌های مارپیچی
ما از پیچه‌های مارپیچی در ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین، ظرفیت بالا استفاده می‌کنیم که در آن جریان بالاتر است و همزمان دورهای پیچه کمتر است. خروجی ترانسفورماتور از ۱۶۰ تا ۱۰۰۰ kVA از ۰٫۲۳ تا ۱۵ کیلوولت متغیر است. برای اطمینان از مقاومت مکانیکی کافی، مساحت مقطعی نوار حداقل ۷۵-۱۰۰ میلی‌متر مربع نباید کمتر باشد. حداکثر تعداد نوارهای موازی که برای تشکیل یک رساننده استفاده می‌شود ۱۶ است.
سه نوع وجود دارد
پیچه‌های مارپیچی تک‌طبقه
پیچه‌های مارپیچی دو‌طبقه
پیچه‌های مارپیچی دیسکی-مارپیچی
پیچه‌های مارپیچی تک‌طبقه شامل پیچش در جهت محوری به طول خط پیچیده با یک شیب است. تنها یک لایه از دورهای پیچه در هر پیچه وجود دارد. مزیت پیچه‌های مارپیچی دو‌طبقه کاهش زیان جریان‌های القایی در رساننده‌ها است. این به دلیل کاهش تعداد رساننده‌های موازی در جهت شعاعی است.
در پیچه‌های مارپیچی دیسکی-مارپیچی، نوارهای موازی کنار هم در جهت شعاعی قرار می‌گیرند تا عمق شعاعی کامل پیچه را پوشش دهند.
پیچه‌های مارپیچی چند‌لایه
ما آن را به طور معمول برای نرخ‌های ولتاژ بالا از ۱۱۰ کیلوولت و بالاتر استفاده می‌کنیم. این نوع پیچه‌ها شامل چند لایه استوانه‌ای که به صورت متمرکز پیچیده شده و به صورت سری متصل شده‌اند.
ما لایه‌های بیرونی را کوتاه‌تر از لایه‌های داخلی می‌سازیم تا ظرفیت را به طور یکنواخت توزیع کنیم. این پیچه‌ها عمدتاً رفتار ترانسفورماتور در مقابل سریع‌الفعل را بهبود می‌بخشند.
پیچه‌های متقاطع
این پیچه‌ها در پیچه‌های ولتاژ بالا ترانسفورماتورهای کوچک استفاده می‌شوند. رساننده‌ها از سیم‌های دایره‌ای پوشش‌دار کاغذ یا نوارهایی هستند. پیچه‌ها به چند کویل تقسیم می‌شوند تا ولتاژ بین لایه‌های مجاور را کاهش دهند. این کویل‌ها به صورت محوری با فاصله ۰٫۵ تا ۱ میلی‌متر جدا شده‌اند، با ولتاژ بین کویل‌های مجاور در محدوده ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت نگهداری می‌شود.
سر پایینی یک کویل به سر خروجی کویل مجاور متصل می‌شود به صورت نشان داده شده در شکل بالا. طول محوری واقعی هر کویل حدود ۵۰ میلی‌متر است در حالی که فاصله بین دو کویل حدود ۶ میلی‌متر برای جای دادن بلوک‌های مواد عایق است.
عرض کویل ۲۵ تا ۵۰ میلی‌متر است. پیچه‌های متقاطع تحت شرایط عادی مقاومت بیشتری نسبت به پیچه‌های استوانه‌ای دارند. با این حال، پیچه‌های متقاطع مقاومت ضربه‌ای کمتری نسبت به پیچه‌های استوانه‌ای دارند. این نوع همچنین هزینه کاری بیشتری دارد.
پیچه‌های دیسکی و پیچه‌های دیسکی پیوسته
به طور اصلی برای ترانسفورماتورهای ظرفیت بالا استفاده می‌شود. پیچه شامل تعدادی کویل یا دیسک‌های مسطح به صورت سری یا موازی است. کویل‌ها با نوارهای مستطیلی به صورت مارپیچ از مرکز به بیرون در جهت شعاعی پیچیده می‌شوند به صورت نشان داده شده در شکل زیر.
رساننده‌ها می‌توانند یک نوار واحد یا چند نوار موازی در کنار هم در سمت مسطح پیچیده شوند. این ساختار را برای این نوع پیچه‌ها محکم می‌کند. دیسک‌ها با بخش‌های فشاری که به نوارهای عمودی متصل شده‌اند از هم جدا می‌شوند.
فاصله‌های عمودی و افقی راه‌های شعاعی و محوری برای گردش آزاد روغن که با هر دور تماس می‌گیرد فراهم می‌کنند. مساحت رساننده از ۴ تا ۵۰ میلی‌متر مربع متغیر است و محدوده جریان ۱۲ تا ۶۰۰ آمپر است. حداقل عرض راه روغن ۶ میلی‌متر برای ۳۵ کیلوولت است. مزیت پیچه‌های دیسکی و پیوسته مقاومت محوری مکانیکی بیشتر و ارزانی آن‌ها است.
پیچه‌ها برای ترانسفورماتور نوع پوسته‌ای
پیچه‌های نوع ساندویچی
اجازه می‌دهد که کنترل آسان‌تری بر روی واکنش داشته باشیم. هر چه دو کویل نزدیک‌تر به هم در یک محور مغناطیسی باشند، نسبت بیشتری از میدان مغناطیسی مشترک و کمترین مقدار میدان مغناطیسی نشتی وجود دارد.
نشتی می‌تواند با تقسیم‌بندی بخش‌های ولتاژ پایین و ولتاژ بالا کاهش یابد. بخش‌های ولتاژ پایین در انتهایی، که به عنوان نیم‌کویل‌ها شناخته می‌شوند، نیمی از دورهای بخش‌های ولتاژ پایین عادی را دارند.
برای تعادل نیروهای مغناطیسی بخش‌های مجاور، هر بخش عادی، چه ولتاژ بالا یا ولتاژ پایین، تعداد یکسانی از آمپر-دور دارد. هر چه درجه تقسیم‌بندی بیشتر باشد، واکنش کمتر خواهد بود.
مزایای پیچه‌های نوع پوسته‌ای در ترانسفورماتورها
مقاومت بالا در برابر خرابی کوتاه‌مداری
مقاومت مکانیکی بالا
مقاومت الکتریکی بالا
کنترل عالی میدان مغناطیسی نشتی
قابلیت خنک‌سازی کارآمد
طراحی انعطاف‌پذیر
حجم کوچک
طراحی بسیار قابل اعتماد
