Struchtúir Idirnaisiúnta & Coitianta do Thraenfoirméirí Ard-Ilchianfa 10kV

1.Innovative Winding Structures for 10 kV-Class High-Voltage High-Frequency Transformers

1.1 Zoned and Partially Potted Ventilated Structure

• Bhí dhá ghearrchoir feirite U-ghormaite ag comhoibriú chun aonad coilloid a chruthú, nó a dhiúltú i modúil coilloid sraithe/sraith-shraith. Tá bobíní príomha agus dearaigh ar an gcuid díreach agus clé den choilloid, leis an gcloch comhoiriúnach mar scig. Tá na ciorcalacha an fhorbairt ar an taobh amháin. Is é an t-iomarca litz wire a úsáidtear do tháirgeadh na nciorcalacha chun ídh a laghdú.

• Tá an chiorcalacht airgid (nó an príomha) go hiomlán pottaithe le resin epoxy. Tá seile PTFE curtha idir an príomha agus an coilloid/dearaigh chun a chinntiú go bhfuil aicmeoireacht iontaofa. Tá an dearaigh bhuailte le pháipéar nó teip aicmeoireach.

• Tríd an gcumraíocht a choinneáil (scian idir na ciorcalacha agus idir na ciorcalacha dearaigh ar an gcuid díreach agus clé) agus scian idir na coilloid, cuireann an dearadh seo le heagarthacht téarmaíochta, gan míniú a dhéanamh ar stádas dielectric—níos oiriúnach do chuid riarachán ≥10 kV.

1.2 Modular Design and Grounded Litz Wire Electric Field Shielding

• Tá modúil ciorcalach airgid agus ísealvoltage pottaithe go neamhspleách agus ansin a ndiúltú ar an gcuid coilloid. Tá scian aer ann idir na modúil chun a chur ar fáil do dhíúltú agus do chur go mall, agus is féidir modúil brosta a athsholáil go neamhspleách le linn meicniú, ag ardú a chumas cumasú.

• Tá scáthuithe réimse ileactrach bunaithe ar litz wire grúndaithe curtha isteach ar an taobh isteach agus amuigh de chiorcalacht airgid. Tá an réimse ileactrach ardfréimeach go príomha sa réigiún epoxy-potted dielectric-strength ard, ag laghdú mór ar an riachtanas PD (Partial Discharge) gan a bheith in amhras faoi spás ciorcalach níos mó ach go hiondúil.

• Is féidir le scáthuithe litz wire a fhágáil ina chiorcalacht oscailte le ground point amháin, ag éirí as formúil réimse ileactrach agus ag sheachaint tuilleadh eddy current. Tá cumraíocht a choinneáil idir na ciorcalacha agus an coilloid, ag déanamh seirbhís eagarthacht semi-ventilated agus laghdú ar mhéide.

1.3 Segmented Winding and Electric Field Shaping

• Tá sleibhte cothromáide agus scáthuithe Bunaithe ar insulating bobbin, ag ceadú don príomha agus dearaigh ciorcalacha a chur in "grúpaí segment" go críocha. Tá an t-eifeacht seo a laghdú ar ghraid leanúna voltas idir scáthuithe agus capacitance parasitic, ag briseadh EMI agus ag feabhsú ar eolas voltas.

• Tá uimhir na sgementí n agus uimhir na scáthuithe a aimsíodh trí fhoirmleanna anailítici nó taithí (mar shampla, n = −15.38·lg k₁ − 18.77, áit a bhfuil k₁ an luach íseal is ísle idir self-capacitance agus mutual capacitance ratios), ag éirí as comhbhrú idir méide, inductance leakage, agus capacitance parasitic—níos oiriúnach do obair airgid ard, voltas airgid, freisin.

1.4 Composite Windings and Integrated Water Cooling

• Tá an coilloid roinnte i dtábhacht ciorcalach. Úsáideann an dearadh ciorcalach composite: an chéad ciorcalach composite (mar shampla, príomha) a chur chuige ón taobh isteach go dtí an taobh amuigh le leads suntasach; ansin, san tionscal dara, an dara ciorcalach composite (mar shampla, dearaigh) a chur chuige in aisce ar an gcuid leads suntasach. Tá an t-eifeacht seo a mhéadú ar scian idir scáthuithe agus a laghdú ar an gcúlú, ag feabhsú ar ard-voltas fiabhrachas agus aois.

• Tá scian solais machnaithe ar an gcuid coilloid amuigh chun scáthuithe water-cooling non-contact a chur ar fáil, ag feabhsú ar eagarthacht téarmaíochta gan a bheith in amhras faoi dhuillgheada meicniú. Úsáideann insulation composite PI/PTFE laminates ar an gcuid steps chun a chinntiú go bhfuil distance creepage agus potting fill cáiliúil.

1.5 Novel Winding Techniques and Loss Control Pathways

Tá teicneolaíocht ciorcalach PDQB (Power Differential Quadrature Bridge) curtha i bhfeidhm: tríd an gciorcalach topological agus layout a chur chuige, tá skin agus proximity effects—and thus high-frequency losses—go mór a laghdú. Tá an t-eifeacht seo a chur chuige coupling efficiency >99.5% i gcásanna rapta, le 10 kV isolation capability, inductance leakage controllable, agus capacitance distributed íseal—níos oiriúnach do chuid custom 30–400 kW, 4–50 kHz high-voltage high-frequency applications.

2. Common Winding Structures for 10 kV-Class High-Voltage High-Frequency Transformers

2.1 Basic Winding Configurations and Application Scenarios

• Multi-layer cylindrical: Process déantusaireachta a maireann; éasca a chur isteach inter-layer insulation agus cooling channels; oiriúnach do chuid medium-to-high voltage continuous windings.

• Multi-segment layered: Multiple axial segments scartha le páipéir rings insulating; laghdú go mór ar ghrad leanúna voltas idir scáthuithe agus field concentration; gnách a úsáid i ciorcalach HV chun partial discharge a laghdú.

• Continuous (disc-type): Comhdháilte de bhreatain scáthuithe stacked axially; offers good mechanical strength and thermal performance; suitable for high-capacity/higher-voltage applications.

• Double-disc: Dhá breatain per group, connected in series/parallel; ideal for high-current or special-purpose HV windings.

• Helical: Single/double/quadruple helix; structure simple; suitable for high-current LV windings or on-load tap-changing windings; limited in turn count.

Alúiniam foil chónraí: Uair amháin gach slóid le foil alúiniam; úsáid spás ar fud ard agus cóir don uathshocrú; oiriúnach do chónraí HV beaga go meán.

Is struchtúir cónraí HV coitianta iad seo i trandfórmaithe cumhacht agus déantar adaption nó feabhsú orthu go minic do thrandfórmaithe uafais ard-freisin 10 kV chun insüláid agus foirneamh teasa a fheabhsú.

2.2 Céimeanna Coitianta Cónraí agus Próisis do Thaidhleáil Ard-Uafais Freisin

• Ordú cónraí chónraí (slóide): Cónraí HV isteach, LV amach (nó ar an mbonn); díol réadach le hinsüláid idir slóid chun difríochtaí ard-iompair a roinnt; is féidir leis an tordú bunaithe a úsáid chun eagarthacaíocht réadaí agus feidhmíocht PD a bhaint amach.

• Bunú agus iltrálú: Cónraí HV roinnte ar coilí éagsúla agus suite i bhuailteoireacht/scagdha chun laghdú ar gradam uafais idir slóid agus capicithe páirseacha, achar EMI a choimeád, agus cothroime uafais a fheabhsú.

• Scáileáil Faraday agus scáileáil reoistatach: Foil cupar nó scáileáil ionchonrach suite idir príomh/shiombalach nó timpeall na ncónraí, grúndáil ag pointe amháin, chun capicithe modh comhshasta agus trodaireacht a laghdú; caithfidh an scáileáil oibriú le leithead an chónraí agus seachain borda geala a d'fhéadfadh insüláid a phocaire.

• Uathshocrú conraithe agus tiograis cúrach: Is féidir Litz wire, conraithe stroidite, nó foil cupair a roghnú do shiombalach HV/meán-cúrach chun éifeachtaí clúdaigh/ag teacht a choimeád, AC laghdú ar tiomáint (Rac) agus laghdú ar chúrach cupair; tiograis cúrach (J) agus méadú teasa controlláilte laistigh de rothaí agus srianta sábháilte.

• Insüláid agus dearadh creapáil: Úsáid barraí, margadh deiridh, téarmaí sleivithe, agus insüláid idir slóid/chónraí comhbhriste; distans creapáil agus spás críochna deartha de réir leibhéal briste agus ranga uafais; is féidir impregnation/potting vácuim a chur i bhfeidhm chun láidreacht dielectric agus teasa a fheabhsú.

Tá na cosaintí agus próisis seo gaolmhar go dlúth le heagarthacaíocht insüláid, paraiméad páirseacha, agus ráting cumhacht—príomhchuid chun insüláid 10 kV a bhaint amach sa phrionsabal innealtóireachta.

2.3 Modhanna Iompraíocht do Thuarascáil Meán-Cúrach (Dírithe Go Láidir ar Struchtúr Cónraí)

• Rectification iolrú uafais: Iolrú uafais ar an taobh rectifier laghdú go suntasach ar stress uafais agus capicithe páirseacha gach stád cónraí, aigeann insüláid dearadh. Ach, tá sé íogair don lód trasna/cúlú agus sroicheann sé curacha srutha. In ainneoin na gcúrsaí, ní úsáidtear ach dhá stád go minic, ag iarraidh straitéisí teorainn agus cosaint.

• Comhbhriste/séirí: An siombalach roinnte ar pack coilí éagsúla, a chuirtear in comhbhriste/séirí isteach nó tar éis an rectifier chun uafais/meán-cúrach buan a bhaint amach. Roinneann gach pack an circuit maighnéadach céanna, a chabhraíonn le dearadh modúil agus cothroime uafais—ideal do thuarascáil meán-cúrach ard.

Iarrann an dá mhodh dearadh comhbhriste le bunú cónraí, scáileáil, agus fuinneoga insüláid chun eagarthacaíocht stress uafais, héifeach, EMI, agus foirneamh teasa a bhaint amach.

2.4 Treoracha Roghnú Struchtúr (Réimse Innealtóireachta Nua-aimseartha)

• Ag priortaiseach ar eagarthacaíocht réadaí agus rialú PD: Is féidir cónraí HV scagdha nó leanúnach (cineál disc) a roghnú, comhbhrise le scáileáil Faraday, margadh deiridh, agus barraí; molaim impregnation/potting vácuim nuair atá sé riachtanach.

• Ag priortaiseach ar cúrach ard agus laghdú cúrach cupair: Úsáid Litz wire nó foil cupair do shiombalach; úsáid cónraí iltrálaithe nó sandwich isteach chun laghdú ar inductance leigeas agus Rac; buailtear scáileáil agus insüláid amach.

• Ag priortaiseach ar aontú agus coimeád: Gníomhú pack coil siombalach modúil le comhbhriste/séirí chun cothroime uafais, testáil, agus aisilú faillí a dhéanamh go héasca; roghnaigh rectification iolrú uafais (≤2 stád) nó comhbhriste/séirí ar an taobh rectifier de réir meán-cúrach agus riachtanais trasna.