Jakie są typy cewek transformatorów

Jakie są rodzaje cewek transformatorów?

Rodzaje transformatorów

• Transformatory rdzeniowe mają cewki na zewnętrznych ramionach

• Transformatory typu obudowa mają cewki na wewnętrznych ramionach

Głównie istnieją dwa rodzaje transformatorów

• Transformator rdzeniowy

• Transformator typu obudowa

Rodzaje cewek używanych w transformatorze rdzeniowym

Cewki cylindryczne

Te cewki są warstwowe i wykorzystują prostokątne lub okrągłe przewody, jak pokazano na rys. (a) i (b). Przewody są nawijane na płaskie strony, jak pokazano na rys. (c), oraz na żeberkowej stronie, jak pokazano na rys. (d).

Zastosowania cewek cylindrycznych

Cewki cylindryczne to niskonapięciowe cewki używane do 6,6 kV dla kVA do 600-750, oraz prąd od 10 do 600 A.

Cewki helikoidalne

Używamy cewek helikoidalnych w niskonapięciowych, wysokoprzetworczych transformatorach, gdzie prąd jest wyższy, jednocześnie liczba zwinięć cewek jest mniejsza. Wydajność transformatora waha się od 160 do 1000 kVA od 0,23 do 15 kV. Aby zapewnić odpowiednią siłę mechaniczną, przekrój poprzeczny paska nie powinien być mniejszy niż 75-100 mm kwadratowych. Maksymalna liczba pasów używanych równolegle do tworzenia przewodu wynosi 16.

Istnieje trzy rodzaje

• Jednolite cewki helikoidalne

• Podwójne cewki helikoidalne

• Cewki dyskowo-helikoidalne

Jednolite cewki helikoidalne składają się z nawijania w osiowym kierunku wzdłuż linii śrubowej z nachyleniem. Jest tylko jedna warstwa zwinięć w każdej cewce. Zaletą podwójnych cewek helikoidalnych jest zmniejszenie strat wirowych w przewodach. Jest to spowodowane zmniejszoną liczbą przewodów równoległych umieszczonych w kierunku promieniowym.

W cewkach dyskowo-helikoidalnych, równoległe pasy są ułożone obok siebie w kierunku promieniowym, aby pokryć całą głębokość promieniową cewki.

Wielowarstwowe cewki helikoidalne

Powszechnie używamy je dla wysokich napięć o wartości 110 kV i wyżej. Te rodzaje cewek składają się z wielu cylindrycznych warstw nawiniętych koncentrycznie i połączonych szeregowo.

Warstwy zewnętrzne są krótsze niż wewnętrzne, aby rozłożyć pojemność równomiernie. Te cewki przede wszystkim poprawiają zachowanie impulsowe transformatorów.

Cewki krzyżowe

Te cewki są używane w wysokonapięciowych cewkach małych transformatorów. Przewody są okryte papierem, okrągłymi drutami lub pasami. Cewki są podzielone na kilka cewek, aby zmniejszyć napięcie między sąsiednimi warstwami. Te cewki są oddzielone osiowo o 0,5 do 1 mm, z napięciem między sąsiednimi cewkami utrzymanym w granicach 800 do 1000 V.

Wewnętrzny koniec cewki jest podłączony do zewnętrznej strony końcowej sąsiedniej, jak pokazano na powyższym rysunku. Rzeczywista długość osiowa każdej cewki wynosi około 50 mm, a odstęp między dwoma cewkami wynosi około 6 mm, aby pomieścić bloki materiału izolacyjnego.

Szerokość cewki wynosi 25 do 50 mm. Cewki krzyżowe mają większą wytrzymałość niż cewki cylindryczne w normalnych warunkach. Jednak cewki krzyżowe mają niższą wytrzymałość impulsową niż cewki cylindryczne. Ten typ również ma wyższe koszty pracy.

Cewki dyskowe i ciągłe cewki dyskowe

Głównie używane w wysokoprzetworczych transformatorach. Cewka składa się z liczby płaskich cewek lub dysków szeregowo lub równolegle. Cewki są formowane z prostokątnych pasów nawijanych spiralnie od środka na zewnątrz w kierunku promieniowym, jak pokazano na poniższym rysunku.

Przewody mogą być pojedynczym pasem lub wieloma pasami nawiniętymi równolegle na płaskiej stronie. To sprawia, że konstrukcja tego typu cewek jest solidna. Dyski są odseparowane od siebie przy pomocy sektorów płyt ciśnieniowych przyłączonych do pionowych pasów.

Pionowe i poziome przegrody zapewniają promieniowe i osiowe kanały dla swobodnej cyrkulacji oleju, który styka się z każdym zwinięciem. Powierzchnia przekroju przewodu waha się od 4 do 50 mm kwadratowych, a limity prądu wynoszą 12 – 600 A. Minimalna szerokość kanału olejowego wynosi 6 mm dla 35 kV. Zaletą cewek dyskowych i ciągłych jest ich większa mechaniczna wytrzymałość osiowa i taniość.

Cewki dla transformatora typu obudowa

Cewki typu kanapka

Pozwalają na łatwe kontrolowanie reaktancji, im bliżej są dwie cewki na tym samym magnetycznym osi, tym większa jest proporcja wzajemnego pola magnetycznego, a mniejsza jest przeciekająca indukcja.

Przeciek można zmniejszyć, dzieląc niskonapięciowe i wysokonapięciowe sekcje. Koncowe niskonapięciowe sekcje, znane jako półcewki, zawierają połowę zwinięć normalnych niskonapięciowych sekcji.

Aby zbilansować siły magnetyczne sąsiednich sekcji, każda normalna sekcja, czy to wysokonapięciowa, czy niskonapięciowa, posiada taką samą liczbę ampero-zwinięć. Im wyższy stopień podziału, tym mniejsza jest reaktancja.

Zalety cewek typu obudowa w transformatorach

• Wysoka wytrzymałość na krótkie spięcia

• Wysoka wytrzymałość mechaniczna

• Wysoka wytrzymałość dielektryczna

• Doskonała kontrola nad przeciekającym polem magnetycznym

• Efektywna zdolność chłodzenia

• Elastyczny projekt

• Kompaktowy rozmiar

• Wysokie niezawodność projektu