Конструювання перетворювачів для вугільних шахтних застосувань

Вугільна гірництво є ключовим джерелом енергопостачання в Китаї, а вимоги до трансформаторів, які використовуються в шахтах, надзвичайно високі. Ці трансформатори повинні не лише забезпечувати необхідну електроенергію для гірничих робіт, але й гарантувати, що їх робота не буде загрожувати безпеці шахти. враховуючи поточні потреби виробництва вугілля в Китаї, зазвичай використовуються епоксидні сухі трансформатори, як основний компонент, з відповідними модифікаціями зовнішнього конструктивного дизайну.

Внутрішній дизайн трансформатора

Корпус трансформаторів, які використовуються в шахтах, має бути вибухостійким. Конструктивний дизайн таких трансформаторів базується на електромагнітних розрахунках, зосереджуючись на зменшенні втрат, підвищенні ступеня ізоляції та контролю підвищення температури. Завдяки обмеженням підземних умов, трансформатори повинні бути компактними та легкими для транспортування та встановлення. Це можна досягти за допомогою оптимізації дизайну сердечника та високовольтних та низьковольтних обмоток.

Вибір сердечника

Сердечник повинен виготовлятися з холодновальцованих силиконових сталевих листів з високою магнітною провідністю. Поверхня сердечника покривається епоксидною смолою та затверджується, щоб підвищити стійкість до вологи та корозії. Весь збірний сердечник стискатиметься за допомогою плит та стрічок з малої магнітної сталі, щоб знизити шум. Окрім зниження шуму, дизайн також повинен враховувати підвищення температури та споживання енергії. Сердечник повинен бути розроблений з низькою магнітною щільністю потоку, щоб уникнути зони гістерезису, таким чином зменшуючи втрати енергії при нульовому завантаженні.

Дизайн високовольтних та низьковольтних обмоток

Високовольтна обмотка має циліндричну структуру, посилюється скловолокном між шарами та заливається епоксидною смолою, формуючи тверду, міцну конструкцію. Обмотку слід заливати частинами, щоб знизити внутрішню інтенсивність електричного поля. По обох сторонах обмотки передбачаються продовжувальні вентиляційні каналы, щоб підвищити теплообмін. Низьковольтна обмотка виготовляється з медної фольги та також заливається епоксидною смолою.

Дизайн корпусу трансформатора

Корпус трансформатора повинен витримувати внутрішні вибухові тиски та запобігати викиданню вибухонебезпечних газів, які могли б спричинити загальні вибухи або пожежі в шахті. Матеріал корпусу повинен мати високу механічну міцність та добре теплопровідні властивості.

Основні аспекти дизайну

• Матеріал епоксидної смоли повинен строго контролюватися, зазвичай використовуючи ізоляцію класу H. Додавання добавок, таких як промотори та затверджувачі, допомагає зіставити коефіцієнт теплового розширення смоли з медною проволокою, підвищуючи теплопровідність, механічну міцність та електричні характеристики.

• Обмотки повинні заливатися в умовах високої температури та вакууму, щоб забезпечити відсутність вологи під час процесу заливки.

• Охолоджувальні пристрої, зазвичай вентиляційні канали, повинні бути інтегровані поблизу сердечника та обмоток під час проектування. У крайніх умовах можуть бути застосовані методи охолодження олівою або водою, щоб підвищити внутрішнє теплообмін.

• Вибухостійкий корпус також повинен бути розроблений з урахуванням теплообміну. Для збільшення площі поверхні може бути використаний хвилястий дизайн, що дозволяє швидше відводити внутрішнє тепло.