Rezistențele axiale și radiale ale înfășurărilor transformatoarelor sunt esențiale pentru a asigura stabilitatea mecanică subShort - Condiții de circuitşiexpansiune termicăÎn timpul funcționării. Mai jos sunt criteriile cheie utilizate în proiectarea și analiza acestor puncte forte:
1. Criterii de rezistență radială
Forțele radiale acționeazăexterior sau spre interiorDe -a lungul circumferinței de înfășurare, încercând să extindem sau să comprimăm înfășurarea în timpul circuitelor scurte -. Dacă rezistența radială este insuficientă, poate duce laflambaja înfășurărilor. Criteriile de proiectare includ:
Rezistrofează scurt - forțe radiale ale circuitului
Forțele sunt calculate pe baza curentului scurt -.
Forța radială FRF_RFR depinde de rezistența câmpului magnetic și de curent:
Fr∝i2 × μ0 × nf_r \\ propto i^2 \\ times \\ mu_0 \\ ori nfr ∝i2 × μ0 × n
Unde III este curent, μ0 \\ mu_0μ0 este permeabilitatea spațiului liber, iar NNN este numărul de viraje.
Analiza stresului de flambaj și cerc
Înfășurarea ar trebui să reziste la stresul compresiv (stresul cercului) în condiții scurte - circuit.
Sunt luate în considerare rezistența randamentului materialului, modulul Young și raportul lui Poisson dintre conductor (de exemplu, cupru sau aluminiu).
Inele de proiectare și suport distanțier
Sunt utilizate distanțe de izolare adecvate pentru a preveni deformarea prin distribuirea uniformă a forțelor de -a lungul înfășurărilor.
Compensare de expansiune termică
Materialele trebuie să aibă rate de expansiune termică compatibile pentru a preveni deplasarea radială din cauza acumulării de căldură.
2. Criterii de rezistență axială
Forțele axiale acționeazăde -a lungul lungimiia înfășurării, determinându -l să se comprime sau să se întindă. Puterea axială insuficientă poate duce ladeformare telescopicăsau mișcarea straturilor de înfășurare. Sunt luați în considerare următorii factori:
Scurt - Circuit Forțe axiale
Forțele sunt calculate pentru curenții de defecțiune, care generează atât forțe atractive, cât și repulsive între straturile de înfășurare.
Forța FAF_AFA este proporțională cu produsul curentului de eroare și al densității fluxului magnetic:
Fa∝i × bf_a \\ propto i \\ times bfa ∝i × b
Pre - Compresia înfășurărilor
Înfășurările sunt pre - comprimate în timpul asamblării pentru a minimiza mișcarea în timpul funcționării. Acest lucru reduce, de asemenea, riscul de separare a straturilor.
Presiunea de prindere
Se menține presiunea adecvată de prindere pentru a preveni deplasarea axială în timpul circuitelor scurte -. Sistemele de prindere cu șuruburi calibrate sau plăci de presă asigură o distribuție uniformă a forței.
Rezistența mecanică a izolației și a structurilor de sprijin
Materialele izolatoare utilizate între straturi (de exemplu, tabla de presă sau Nomex) trebuie să aibă o rezistență ridicată a compresiei pentru a rezista la forțele axiale fără deformare.
3. Proprietăți materiale pentru proiectarea forței
Cupru și aluminiu: Trebuie să aibă o rezistență ridicată la tracțiune și o deformare scăzută sub forțe magnetice ridicate.
Izolație de presă: Oferă suport mecanic și izolație, cu o rezistență ridicată la compresiune.
Cleme de jug și de bază: Folosit pentru a preveni mișcarea axială a înfășurărilor, concepută pentru a suporta stresul mecanic.
4. Standarde industriale și marje de siguranță
IEC 60076-5: Specifică scurt - Cerințe de performanță a circuitului pentru transformatoarele de putere.
IEEE C57.12.00: Oferă orientări pentru scurt - rezistența circuitului transformatoarelor de distribuție.
Factor de siguranță: Se aplică o marjă (de obicei 1,1 până la 1,5) pe tensiuni calculate pentru a ține cont de incertitudini.
Aceste criterii asigură că înfășurările pot rezista la ambeletensiuni mecanice și termicePeste durata de funcționare a transformatorului, în special în condiții de defecțiune.
4o
