Innovativaj & Komunaj Vindstrukturoj por 10kV Alta-Voltaĝa Alta-Frekvencia Transformilo
1.Innovativa Vindstrukturoj por 10 kV-klasa Alta Presa Alta Frekvencaj Transformiloj
1.1 Zonita kaj Parte Enresanita Ventilata Strukturo
Du U-formaj fermitaĵoj estas kunmetitaj por formi unu magnetan kerdon, aŭ plu asambleblaj en serio/serio-paralela kerdmodulo. Primara kaj sekondara bobenoj estas montitaj sur la maldekstra kaj dekstra rektaĵoj de la kerno, respektive, kun la kern-kunmeta ebeno servanta kiel lima ebeno. Ventiloj de la sama tipo estas grupigitaj sur la sama flanko. Litz-draĉto estas preferita por ventila materialo por redukti altfrekvencajn perdojn.
Nur la alta presa ventilo (aŭ primara) estas tute enresanita kun epoksidrezino. PTFE-folio estas enmetita inter la primaran kaj la kernon/sekan dan por certigi fidindan izoladon. La sekan da surfaco estas pakita kun izolada papero aŭ bendo.
Per konservado de ventililoj (spacoj inter ventiloj kaj inter sekan da ventiloj sur la maldekstra kaj dekstra rektaĵoj) kaj spacoj inter magnetaj kerdetoj, ĉi tiu dizajno signife plibonigas varmeeldon dum reduktado de pezo kaj kostoj, konservante dielektrikan forton—farante ĝin taŭga por ≥10 kV izolaj aplikoj.
1.2 Modula Dizajno kaj Terekondukita Litz-draĉta Elektra Kampa Ŝildo
Alta presa kaj malalta presa ventilmoduoloj estas aparte enresanitaj kaj poste asamblitaj sur la kern-unuo. Aeraj spacoj estas konservitaj inter moduoloj por faciligi asambladon kaj raftecon, kaj difektitaj moduoloj povas esti individue anstataŭigitaj dum eraroj, plibonigante manteneblecon.
Terekondukita Litz-draĉta bazita elektra kampa ŝildo estas enkondukita sur ambaŭ enaj kaj eksteraj flankoj de la alta presa ventilo. Ĉi tio limigas la altfrekvencan elektran kampon ĉefe en la alta dielektrika forto epoksidrezina enresanita regiono, signife reduktante partan disŝargan (PD) riskon sen bezono de eksesiva ventila spacado nur por elektra kampa supreso.
La Litz-draĉta ŝildolayer povas esti lasita malferm-cirkuita kun unupunkta terekonduko, atingante elektra kampa formon dum evitado de signifaj vortokurradperdoj. Ventililoj estas konservitaj inter ventiloj kaj la kerno, ebligante duonventilan raftecon kaj malgrandigon samtempe.
1.3 Segmenta Ventilo kaj Elektra Kampa Formo
Koaksiaj manikoj kaj segmentaj riboj estas aldonitaj al la izolada bobeno, permesante ke primaraj kaj sekundaraj ventiloj estu interligitaj en "segmentaj grupoj." Ĉi tio grandegre reduktas inter-lagecaj voltagradientoj kaj ekvivalenta parazita kapacito, suprimante kondukitan EMI kaj plibonigante uniformecan distribuon de voltago.
La nombro de segmentoj n kaj lageco estas determinitaj per analiza aŭ empiria formuloj (ekz., n = −15.38·lg k₁ − 18.77, kie k₁ estas la minimuma valoro inter primara/sekundara selfkapacito kaj mutua kapacitproporcio), atingante optimuman kompromison inter volumo, fuĝinda induktance, kaj parazita kapacito—ideala por alta potenco, alta preso, alta frekvenca operacio.
1.4 Kompozitaj Ventiloj kaj Integrita Akva Rafteco
La kerno estas divida en du ventillaj zonoj. Kompozita ventila proksimo estas uzita: la unua kompozita ventilo (ekz., primara) estas ventita de interna al ekstera lageco kun rezervitaj konduktoroj; tiam, en la dua zono, la dua kompozita ventilo (ekz., sekundara) estas ventita inverse uzante la rezervitajn konduktorojn. Ĉi tio etendas inter-lagecaj spacoj kaj reduktas restan ŝargon, plibonigante alt-presan fidindecon kaj longevicon.
Reliefaj slotoj estas meŝitaj sur la ekstera kern-muro por integri nekontaktan akvan raftekanales, plibonigante termikan performadon sen risko de mekanika damaĝo dum asamblado. Kompozita izolado uzas PI/PTFE lamelaro aranĝitajn en gradiga konfiguro por certigi sufiĉan kruŭpan distancon kaj alta kvalita enresanita plenigo.
1.5 Novaj Ventila Teknikoj kaj Perdregulaj Vojoj
PDQB (Power Differential Quadrature Bridge) ventila teknologio estas enkondukita: per optimigita ventila topologio kaj aranĝo, skin kaj proksimec efektoj—kaj do altfrekvencaj perdoj—estas grandegre suprizitaj. Ĉi tio atingas kopulkonfidencan efikecon >99.5% en raportitaj kazoj, kune kun 10 kV izolkapablon, kontrolebla fuĝinda induktance, kaj malalta distribuita kapacito—farante ĝin taŭga por prispesitaj 30–400 kW, 4–50 kHz alta presa alta frekvenca apliko.
2. Komunaj Ventilaj Strukturoj por 10 kV-klasa Alta Presa Alta Frekvencaj Transformiloj
2.1 Bazaj Ventilaj Konfiguroj kaj Aplikscenaroj
Multlageca cilindra: Matura fabrikproceso; facile enmeti inter-lagecaj izolado kaj raftekanales; taŭga por mez-alta presa kontinua ventiloj.
Mult-segmenta lageca: Multaj akso-segmentoj apartigitaj per izolada papero ringoj; efektive reduktas inter-lagecaj voltagradiento kaj kampos koncentro; komune uzata en HV ventiloj por mitigi partan disŝargon.
Kontinua (disk-tipo): Konsistanta el multaj disk-sekcioj stakitaj akse; oferas bona mekanika forto kaj termika performado; taŭga por alta kapaca/alta presa apliko.
Dudiska: Du diskeroj por grupo, konektita en serie/paralele; ideala por alta koranta aŭ speciala celo HV ventiloj.
Helika: Unu/dublo/kvaroble helika; simpla strukturo; taŭga por alta koranta LV ventiloj aŭ sub lasta tap-change ventiloj; limitita en turn-nombro.
Aluminiuma folio cilindra: Unu vico por ĉiu strato uzante aluminiuman foilon; alta spaca utiligo kaj taŭga por aŭtomatigo; taŭgas por malgrandaj ĝis mezdaj HV bobenoj.
Ĉi tiuj estas normaj HV bobenaj strukturoj en potenctransformiloj kaj ofte estas adaptitaj aŭ plibonigitaj por 10 kV-klasaj alta-voltagaj alta-frekvencaj transformiloj por plibonigi izoladon kaj termikan performadon.
2.2 Tipaj bobenaj aranĝoj kaj procezoj por alta-voltagaj alta-frekvencaj aplikoj
Koncentra cilindra (strata) aranĝo: HV bobeno interne, LV ekstere (aŭ inverse); multistrata dizajno kun interstrata izolado por distribui altajn potencialajn diferencojn; segmenta aranĝo povas esti uzata por optimumigi elektran kampdistribuon kaj PD-performadon.
Segmentado kaj interligado: HV bobeno disdividita en plurajn spirojn kaj aranĝita en steloforma/segmenta maniero por redukti interstratan voltaĝgradienton kaj parasitan kapacitecon, suprimi kondukitan EMI, kaj plibonigi unuformecon de la voltaĝo.
Faradeja kaj elektrostatica blindado: Kupara folio aŭ kondutivaj stratoj metitaj inter primara/sekundara aŭ ĉirkaŭ bobenoj, grundebligita je ununura punkto, por redukti komunan kapacitecon kaj kunligan bruon; blindado devas kongrui kun la larĝo de la bobeno kaj eviti akrajn randojn kiuj povus forpungi la izoladon.
Kondutora kaj korrenta denseco-optimumigo: Litz drato, stranda konduto, aŭ kupara folio estas preferataj por HV/alta-kurentaj sekundaroj por suprimi skinkajn/proksimecsekancajn efektojn, redukti AC rezistancon (Rac) kaj kupran perdon; korrenta denseco (J) kaj temperaturmontono estas regitaj ene de fenestra kaj sekuregaj limoj.
Izolado kaj glitdistanco-dizajno: Uzo de barieroj, finaj margenoj, manikuritaj terminaloj, kaj kombinita interstrata/interbobena izolado; glitdistanco kaj klareco estas dizajnitaj laŭ kontamina grado kaj voltaĝklaso; vakuuma impregnacio/potado povas esti aplikita por plibonigi dielektrikan fortikon kaj termikan kondukadon.
Ĉi tiuj aranĝaj kaj procezaj konsideroj estas streĉe ligitaj al balancado de izoladnivelo, parasitaj parametroj, kaj potencnivelo—klavaj por atingi fidindan 10 kV-izoladon en inĝeniera praktiko.
2.3 Realigmetodoj por alta-voltaga sekundara eligo (forte dependanta de bobena strukturo)
Voltaĝmultiplika rektifikado: Multetapeca voltaĝduobligado sur la rektifikflanko signife reduktas voltaĝstreĉon kaj parasitan kapacitecon por ĉiu bobena etapo, faciligante izoladan dizajnon. Tamen, ĝi estas sensibla al ŝarĝa transiento/kurtaĵo kaj tendencas al sursurblo. En praktiko, ne pli ol du etapoj estas tipe uzataj, postulante kurtenlimigon kaj protektstrategiojn.
Seria/paralela kombino: La sekundaro estas disdividita en plurajn spironpakojn, kiuj estas interne aŭ post-rektifikado konektitaj serije/paralele por atingi deziratan voltan/potencon. Ĉiuj pakoj kunhavigas la saman magnetan cirkiton, faciligante modulan dizajnon kaj voltan balancadon—ideala por alta-potentca eligo.
Ambaŭ metodoj postulas integritan dizajnon kun bobena segmentado, blindado, kaj izoladfenestroj por balanci voltaĝstreĉon, efikecon, EMI, kaj termikan performadon.
2.4 Struktura selektogvidlinioj (rapida inĝeniera referenco)
Prioritigante uniforman elektran kampon kaj PD-kontrolon: Preferu segmentitajn aŭ kontinuajn (diskajn) HV bobenojn, kombinitajn kun Faradeja blindado, finaj margenoj, kaj barieroj; vakuuma impregnacio/potado estas rekomendata kiam necesas.
Prioritigante altan kurenton kaj malaltan kupran perdon: Uzu Litz draton aŭ kupran folion por sekundaro; empluigu interligitan aŭ sandviĉan bobenan internan aranĝon por minimumigi fuitan induktancon kaj Rac; refortigu eksteran blindadon kaj izoladon.
Prioritigante montaĵon kaj manteneblecon: Adoptu modulan sekundaran spironpakon kun seria/paralela konektoj por facila voltbalancado, testado, kaj defektizolado; selektu voltaĝmultiplikan rektifikadon (≤2 etapoj) aŭ serian/paralelan kombinon sur la rektifikflanko bazita sur potenco kaj transientaj postuloj.
