A transzformátor tekercsek axiális és sugárirányú erőssége elengedhetetlen a mechanikai stabilitás biztosítása érdekébenRövid - áramköri feltételekéstermikus tágulásműködés közben. Az alábbiakban bemutatjuk a legfontosabb kritériumokat, amelyeket ezen erősségek tervezésében és elemzésében alkalmaznak:
1. Sugárirányú szilárdsági kritériumok
Radiális erők törvénykifelé vagy befeléA kanyargós kerület mentén próbálkozzon vagy tömörítse a tekercset rövid - áramkörök során. Ha a sugárirányú szilárdság nem elegendő, akkor az vezethethosszirányú kihajlása tekercsek közül. A tervezési kritériumok a következőket tartalmazzák:
Ellenállni a rövid - áramköri sugárirányú erőknek
Az erőket a csúcs rövid - áramköri árama alapján számítják ki.
A FRF_RFR sugárirányú erő a mágneses mező szilárdságától és az áramtól függ:
Fr∝i2 × μ0 × nf_r \\ propto i^2 \\ times \\ mu_0 \\ times nfr ∝i2 × μ0 × n
Ahol a III aktuális, μ0 \\ mu_0μ0 a szabad tér permeabilitása, az NNN pedig a fordulatok száma.
Hajlás és karika stressz elemzése
A tekercseknek ellenállniuk kell a nyomóstressznek (karika feszültségének) rövid - áramköri körülmények között.
Az anyaghozam -szilárdságot, a Young modulusát és a vezető Poisson arányát (pl. Réz vagy alumínium) figyelembe veszik.
Távtartótervezés és tartógyűrűk
Megfelelő szigetelő távtartókat használnak a deformáció megakadályozására azáltal, hogy egyenletesen elosztják az erőket a tekercsek között.
Termikus tágulási kompenzáció
Az anyagoknak kompatibilis hőtágulási sebességgel kell rendelkezniük, hogy megakadályozzák a radiális elmozdulást a hő felhalmozódása miatt.
2. Tengelyirányú szilárdsági kritériumok
Tengelyirányú erők törvénya hossza menténa kanyargós, ami azt okozza, hogy összenyomja vagy nyújtsa. A tengelyirányú szilárdság nem vezethetteleszkópos deformációvagy a kanyargós rétegek mozgása. A következő tényezőket veszik figyelembe:
Rövid - áramkör axiális erők
Az erőket kiszámítják a hibaáramokra, amelyek vonzó és visszataszító erőket generálnak a kanyargós rétegek között.
A FAF_AFA erő arányos a hibaáram és a mágneses fluxus sűrűségének termékével:
Fa∝i × bf_a \\ propto i \\ times bfa ∝i × b
Pre - A tekercsek tömörítése
A tekercseket előzetes - összeszerelés közben tömörítik, hogy a mozgás minimalizálja a működés során. Ez csökkenti a réteg elválasztásának kockázatát is.
Szorító nyomás
Megfelelő rögzítési nyomást tartanak fenn a tengelyirányú elmozdulás megakadályozása érdekében a rövid - áramkörök során. A kalibrált csavarokkal vagy sajtlemezekkel ellátott szorító rendszerek biztosítják az egyenletes erő -eloszlást.
A szigetelés és a támasztási struktúrák mechanikai ereje
A rétegek (pl. Pressboard vagy NOMEX) közötti szigetelő anyagoknak nagy nyomószilárdsággal kell rendelkezniük, hogy deformáció nélkül ellenálljanak a tengelyirányú erőknek.
3. Anyagtulajdonságok az erőtervezéshez
Réz- és alumínium: Magas szakítószilárdsággal és alacsony deformációval kell rendelkeznie nagy mágneses erők mellett.
Sajtótábla -szigetelés: Mechanikai támogatást és szigetelést biztosít, nagy nyomószilárdsággal.
Ige és a mag bilincsek: A tekercsek tengelyirányú mozgásának megakadályozására szolgál, amelyet a mechanikai feszültség viselésére terveztek.
4. Ipari szabványok és biztonsági haszonkulcsok
IEC 60076-5: Megadja a rövid - áramköri teljesítménykövetelményeket a teljesítménytranszformátorokhoz.
IEEE C57.12.00.
Biztonsági tényező: A bizonytalanságok figyelembevétele érdekében a kiszámított feszültségekre (jellemzően 1,1–1,5) margót kell alkalmazni.
Ezek a kritériumok biztosítják, hogy a tekercsek ellenálljanak mindkettőnekmechanikai és termikus feszültségekA transzformátor működési élettartama alatt, különösen hibás körülmények között.
4o
