چه نوع پیچش‌های ترانسفورماتور وجود دارد

نوع‌های مختلف پیچش ترانسفورماتور چه هستند؟

نوع‌های ترانسفورماتور

• در ترانسفورماتورهای نوع هسته‌ای، پیچش‌ها روی اعضا خارجی قرار دارند

• در ترانسفورماتورهای نوع پوسته‌ای، پیچش‌ها روی اعضا داخلی قرار دارند

عموماً دو نوع اصلی ترانسفورماتور وجود دارد

• ترانسفورماتور نوع هسته‌ای

• ترانسفورماتور نوع پوسته‌ای

نوع پیچش‌های استفاده شده برای ترانسفورماتور نوع هسته‌ای

پیچش‌های استوانه‌ای

این پیچش‌ها از نوع لایه‌ای هستند و از رسانا مستطیلی یا دایره‌ای مانند شکل (a) و (b) استفاده می‌کنند. رساناهای در سطوح تخت نمایش داده شده در شکل (c) و در سمت ضلعی در شکل (d) پیچیده می‌شوند.

کاربردهای پیچش‌های استوانه‌ای

پیچش‌های استوانه‌ای پیچش‌های کم ولتاژی هستند که تا ۶٫۶ کیلوولت برای kVA تا ۶۰۰-۷۵۰ و جریان بین ۱۰ تا ۶۰۰ آمپر استفاده می‌شوند.

پیچش‌های حلقوی

ما از پیچش‌های حلقوی در ترانسفورماتورهای کم ولتاژ و با ظرفیت بالا که جریان آن‌ها بالاتر است و دورهای پیچش کمتر است، استفاده می‌کنیم. 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 باشد. حداکثر تعداد نوارهای موازی استفاده شده برای تشکیل یک رسانا ۱۶ عدد است.

سه نوع وجود دارد

• پیچش حلقوی تک‌لایه

• پیچش حلقوی دو‌لایه

• پیچش حلقوی دیسکی

پیچش‌های حلقوی تک‌لایه شامل پیچش در جهت محوری به صورت خط حلزونی با یک شیب است. تنها یک لایه از دورها در هر پیچش وجود دارد. مزیت پیچش حلقوی دو‌لایه کاهش ضریب جریان عکس در رساناها است. این به دلیل کاهش تعداد رساناهای موازی قرار گرفته در جهت شعاعی است.

در پیچش‌های حلقوی دیسکی، نوارهای موازی کنار هم در جهت شعاعی قرار می‌گیرند تا تمام عمق شعاعی پیچش را پوشش دهند.

پیچش حلقوی چندلایه

ما به طور معمول آن را برای ولتاژهای بالا ۱۱۰ کیلوولت و بالاتر استفاده می‌کنیم. این نوع پیچش شامل چند لایه استوانه‌ای که به صورت هم‌مرکز پیچیده و به صورت سری به هم متصل شده‌اند.

ما لایه‌های خارجی را کوتاه‌تر از لایه‌های داخلی می‌سازیم تا ظرفیت را به طور یکنواخت توزیع کنیم. این پیچش‌ها اساساً رفتار امواج ترانسفورماتور را بهبود می‌بخشند.

پیچش متقاطع

این پیچش‌ها در پیچش‌های ولتاژ بالا ترانسفورماتورهای کوچک استفاده می‌شوند. رساناها از سیم‌های دایره‌ای پوشیده شده با کاغذ یا نوارها هستند. پیچش‌ها به چند کویل تقسیم می‌شوند تا ولتاژ بین لایه‌های مجاور کاهش یابد. این کویل‌ها به صورت محوری با فاصله ۰٫۵ تا ۱ میلی‌متر از هم جدا شده‌اند و ولتاژ بین کویل‌های مجاور در محدوده ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت نگهداری می‌شود.

انتهای داخلی یک کویل به انتهای خروجی کویل مجاور متصل می‌شود مانند شکل بالا. طول محوری هر کویل حدود ۵۰ میلی‌متر است در حالی که فاصله بین دو کویل حدود ۶ میلی‌متر است تا محل‌های عایق‌بندی را جای دهد.

عرض کویل ۲۵ تا ۵۰ میلی‌متر است. پیچش متقاطع در شرایط عادی مقاومت بیشتری نسبت به پیچش استوانه‌ای دارد. با این حال، پیچش متقاطع مقاومت ضربه‌ای کمتری نسبت به پیچش استوانه‌ای دارد. این نوع همچنین هزینه کاری بالاتری دارد.

پیچش دیسکی و پیچش دیسکی پیوسته

به طور اصلی برای ترانسفورماتورهای با ظرفیت بالا استفاده می‌شود. پیچش شامل تعدادی کویل یا دیسک‌های متوالی یا موازی است. کویل‌ها با نوارهای مستطیلی به صورت حلزونی از مرکز به بیرون در جهت شعاعی پیچیده می‌شوند مانند شکل زیر.

رساناها می‌توانند یک نوار یا چند نوار موازی در سطح تخت پیچیده شوند. این ساختار را برای این نوع پیچش‌ها محکم می‌کند. دیسک‌ها با بخش‌های فشاری متصل به نوارهای عمودی از هم جدا شده‌اند.

فضاهای عمودی و افقی دکمه‌های شعاعی و محوری برای گردش آزاد روغن که با هر دور تماس می‌گیرد فراهم می‌کنند. مساحت رسانا از ۴ تا ۵۰ میلی‌متر مربع متغیر است و محدوده جریان ۱۲ تا ۶۰۰ آمپر است. حداقل عرض مجرای روغن ۶ میلی‌متر برای ۳۵ کیلوولت است. مزیت پیچش‌های دیسکی و پیوسته مقاومت محوری مکانیکی بالاتر و ارزانی آن‌ها است.

پیچش‌ها برای ترانسفورماتور نوع پوسته‌ای

پیچش نوع ساندویچی

کنترل آسان‌تر بر روی واکنش اجازه می‌دهد که هر دو کویل نزدیک‌تر به هم در همان محور مغناطیسی، بیشتر نسبت جریان متقابل و کمتر جریان تسربیحی است.

تسربیح می‌تواند با تقسیم‌بندی بخش‌های ولتاژ پایین و بالا کاهش یابد. بخش‌های ولتاژ پایین انتهایی، که به عنوان نیم کویل‌ها شناخته می‌شوند، نیمی از دورهای بخش‌های ولتاژ پایین عادی را دارند.

برای تعادل نیروهای مغناطیسی بخش‌های مجاور، هر بخش عادی، چه ولتاژ پایین یا بالا، همان تعداد آمپر-دور را دارد. هر چه درجه تقسیم‌بندی بالاتر باشد، واکنش کمتر است.

مزایای پیچش‌های نوع پوسته‌ای در ترانسفورماتورها

• مقاومت بالا در برابر کوتاه شدن

• مقاومت مکانیکی بالا

• مقاومت دی‌الکتریک بالا

• کنترل عالی جریان مغناطیسی تسربیحی

• قابلیت خنک‌سازی کارآمد

• طراحی انعطاف‌پذیر

• حجم کوچک

• طراحی بسیار قابل اعتماد