Innovativae & Communes Structurae Convolutorum pro Transformeribus 10kV Alta Tensione Alta Frequencia
1.Structurae novae involucrorum pro transformatoribus altae tensionis et altae frequentiae classe 10 kV
1.1 Structura ventilata secta et partim incolata
Duae ferritae formae U coniunguntur ad unitatem nucleum magneticum, vel ulterius assemblando in modulos nucleorum serie/serie-parallelo. Involucra prima et secunda montantur super crura recta nucleo, respectivo, cum plano coniunctionis nucleo servante ut stratum limitale. Involucra eiusdem generis colligantur eodem latere. Filius Litz praefertur ut materia involucri ad pericula altae frequentiae minuenda.
Solum involucrum altae tensionis (sive primum) incolatur totaliter resina epoxy. Folium PTFE interponitur inter primum et nucleum/secundum ad insulationem fidelam assecurandam. Superficies secundi involvitur charta vel fascia insulante.
Retinendo canales ventilationis (intersticia inter involucra et inter involucra secunda crurum dextrorum et sinistrorum) et intersticia inter nucleos magneticos, haec constructio calefactionis dissipationem significanter meliorat dum ponderis et costi reducuntur, omnia retinendo vires dielectricas—aptans ad applicationes isolationis ≥10 kV.
1.2 Design modularis et shielding electrici campi terreni fili Litz
Moduli involucrorum altae et basse tensionis incolantur separatim deinde assemblando in unitatem nuclei. Intersticia aeris inter modulos retinentur ad facilitandum assemblationem et refrigerationem, et moduli laesi singillatim substitui possunt durante defectibus, manutenibilitatem augmentando.
Strata shielding electrici campi terreni fundati in filo Litz introducuntur super ambas facies internas et externas involucri altae tensionis. Hoc confinat campum electricum altius frequentiae solum intra regionem incolata resina epoxy fortis dielectrica, periculum partialis dismissionis (PD) significanter minuens sine necessitate spatii involucrorum exorbitantis ad suppressionem campi electrici.
Stratum shielding fili Litz potest relinqui circuito aperto cum unipunctuali terram, formam campi electrici assequendo dum eddy current losses magnificae evitatur. Canales ventilationis conservantur inter involucra et nucleum, reficiendi semi-ventilationem et miniaturizationem simul.
1.3 Involucrum segmentatum et formatio campi electrici
Manicae coaxiales et costae segmentationis adduntur bobbin insulanti, permittentes involucra primaria et secunda intercalari in "gruppi segmenti." Hoc valde gradientes tensionis inter strata et capacitance parasitica equivalentia reducit, EMI conductam suppressam et uniformitatem distributionis tensionis meliorans.
Numerus segmentorum n et numerus stratorum determinantur per formulas analyticae vel empiricae (exempli gratia, n = −15.38·lg k₁ − 18.77, ubi k₁ est minimus valor inter ratio capacitatis sui et mutuae primarii/secondary), attingendo optimum inter volumen, inductantiam leakage, et capacitanciam parasiticam—idealem pro operatione alta potentia, alta tensio, alta frequencia.
1.4 Involucra composita et refrigeratio aquae integrata
Nucleus dividitur in duas zonas involucrorum. Approccium involucrorum compositi usatur: primum involucrum compositum (exempli gratia, primum) involvitur ab interioribus ad exteriores stratos cum capillis reservatis; tunc, in secunda zona, secundum involucrum compositum (exempli gratia, secundum) involvitur in reversum utendo capillis reservatis. Hoc expandit interstitia inter strata et residua carica, fiduciam altae tensionis et longevitatem augmentans.
Fissuras relief exciduntur in pariete nucleo externo ad canales refrigerationis aquae non-contact integrandi, meliorantes performance thermica sine periculo damni mechanicis durante assemblatione. Insulatio composita usatur laminis PI/PTFE dispositis in configuratione gradatim ad distanciam creepage adequatam et qualitativam impletionem incolata assecuranda.
1.5 Novae technicae involucrorum et viae controlis periculorum
Technica involucrorum PDQB (Power Differential Quadrature Bridge) introducitur: per topologiam et dispositionem involucrorum optimizatas, effectus cutis et proximitatis—et sic pericula altae frequentiae—valde suppressantur. Hoc efficiens copulativa >99.5% in casibus reportatis attingit, simul cum capacitate isolationis 10 kV, inductantia leakage controllabili, et capacitancia distributa bassa—aptans ad applicationes altae tensionis altae frequentiae customizatas 30–400 kW, 4–50 kHz.
2. Structurae communes involucrorum pro transformatoribus altae tensionis et altae frequentiae classe 10 kV
2.1 Configurationes involucrorum basicas et scenarii applicationis
Cylindrica multistrata: processus manufacturae maturus; facile inserere insulationem inter strata et canales refrigerationis; apta pro involucris continua mediae-altae tensionis.
Multisectionalis strata: plures sectiones axiales separatae anulis chartarum insulantium; efficaciter reducit gradientes tensionis inter strata et concentrationem campi; communiter usata in involucris HV ad mitigandum dismissionem partialis.
Continua (disc-type): constat multis sectionibus disciformibus stackatis axially; offert bonam fortitudinem mechanicam et performance thermica; apta pro applicationibus altae capacitatis/altae tensionis.
Biscodic: duo disci per gruppus, coniuncti in serie/parallelo; idealis pro involucris HV altae currentis vel specialibus.
Helix: simplex/duplex/quadruplex; structura simpla; apta pro involucris LV altae currentis vel involucris mutationis tap on-load; limitata in numero circulorum.
Folium argenti cylindricum: Unus circuitus per stratum utendo folio argenti; alta utilitas spatii et amica automatisationi; apta ad parvos et medios involucros HV.
Haec sunt structurae standard involucrorum HV in transformatoribus potenciae et saepe adaptantur vel meliorantur pro transformatoribus altius voltage frequentiae 10 kV-class ad augendam insulationem et praestantiam thermicam.
2.2 Dispositiones et Processus Typici pro Applicationibus Altius Voltage Frequentiae
Dispositio cylindrica concentrica (stratificata): involucrum HV intus, LV foris (vel vice versa); design multistratum cum isolatione inter-stratificata ad distribuendum alta differentia potentialis; dispositio segmentata fortasse utatur ad optimizandum distributionem electrici campi et praestantiam PD.
Segmentatio et alternatio: involucrum HV dividitur in plures spires et disponitur in modo alternato/segmentato ad minuendum gradientem voltage inter-stratificatum et capacitatem parasiticam, suppressum EMI conductum, et meliorandam uniformitatem voltage.
Faraday et shield electrostaticum: folium cupri vel stratum conductivum ponitur inter primarium/secondarium vel circa involucra, terrae ad unum punctum, ad minuendum capacitatem common-mode et coupling noise; shield debet convenire latitudini involucrorum et vitare margines acutos qui possint perforare isolationem.
Optimizatio conductoris et densitatis currentis: Litz wire, conductoris filati, vel folium cupri praeferuntur pro secondariis HV/high-current ad suppressendum effectus cutis/proximity, minuendum AC resistance (Rac) et loss cupri; densitas currentis (J) et ascensio temperature controlantur intra finestrarum et limites regulationum securitatis.
Design insulatoris et creepage: usus barrierarum, marginum extremorum, terminalium sleeved, et combinationis insulatoris inter-stratificati/inter-involucrorum; distantia creepage et clearance designantur secundum gradum pollutionis et classis voltage; impregnatio vacui/potting fortasse applicetur ad augmentandam vires dielectricas et conductivitatem thermicam.
Haec consideratio dispositionis et processus strictim coniuncta est ad aequandum nivellum insulatoris, parametris parasiticis, et rating potenciae—clavis ad assequendum fidelem isolationem 10 kV in practica ingenieriae.
2.3 Methodi Implementationis pro Output Secundario Altius Voltage (Fortiter Dependentia super Structura Involucrorum)
Rectificatio multiplicatoris voltage: multi-stage voltage doubling in parte rectifier significanter minuit stress voltage et capacitatem parasiticam per stagium involucrorum, faciliens design insulatoris. Tamen, sensibilis est ad transientes oneris/circuitos breves et pronus ad currentes surge. In practica, non plus quam duo stadia saepissime utuntur, requirunt strategias limitationis currentis et protectionis.
Combinatio series/parallel: secundarius dividitur in plures pack coil, quae interna vel post-rectifier connectuntur in series/parallel ad assequendum desideratum voltage/power. Omnes pack particeps sunt eiusdem circuiti magnetic, facilitans design modulare et aequationem voltage—ideal ad output altius potenciae.
Ambae methodi requirunt design integratum cum segmentatione involucrorum, shielding, et fenestras insulatoris ad aequandum stress voltage, efficientiam, EMI, et praestantiam thermicam.
2.4 Directiva Selectio Structurae (Referentia Ingenieriae Celeris)
Prioritization uniformitatis campi electrici et control PD: prefer segmented vel continuous (disc-type) involucra HV, combinata cum Faraday shielding, end margins, et barriers; vacuum impregnation/potting recommendatur quando necessarium.
Prioritization high current et low copper loss: utere Litz wire vel folium cupri pro secundario; employ interleaved vel sandwich winding interne ad minimandum leakage inductance et Rac; reinforce outer shielding et insulation.
Prioritization assembly et maintainability: adopt modular secondary coil packs cum connectionibus series/parallel pro facile aequatione voltage, testing, et fault isolation; select voltage multiplier rectification (≤2 stages) vel series/parallel combination in parte rectifier secundum power et transient requirements.
