O înfășurare a transformatorului este elicoidal într-o direcție numita INDICA bobine care se succed în direcția axială a elicei, iar secțiunea transversală a fiecărei înfășurări a secțiunilor din mai multe secțiuni dreptunghiulare pro-vodov paralele, dispuse într-un rând în direcția de înfășurare radială (fig. 5.25 înfășurare și ). În mod obișnuit, răsucirile de înfășurare sunt separate prin canale radiale de răcire cu ulei sau cu aer. În unele înfășurări, aceste canale pot fi realizate prin două rotații. Bobinajul elicoidal poate fi o singură trecere-lepuit fără canale radiale snugly vit-ka o bobina.
Bobina este format din două (sau mai multe) bobine singură buclă dispuse reciproc similare cu două sensuri de treceri ale firului (comutator) șuruburi nazyaetsya dvuhhodo-ing elicoidal (în mai multe etape) de înfășurare. Secțiunea transversală a tracțiunii este formată din secțiunea transversală comună a firelor tuturor mișcărilor. Această bobină poate fi, de asemenea, configurat pentru a-triviale-canale între toate spirele și întoarcerile dintre generatoarele din cadrul pasajele lor, sau numai cu canalele dintre bobinele și fără canale din înfășurărilor, sau fără canale radiale perfect toate rândurile ho.
Bobina cu șurub este realizată numai dintr-un fir dreptunghiular. În acest caz, toate firele paralele ale acestei folii trebuie să fie neapărat egale nu numai cu planul, ci și cu dimensiunile secțiunii transversale. Dacă această regulă nu este respectată, devine imposibilă egalizarea
Fig. 5,25. Șuruburi de înfășurare:
a - într-o direcție a celor șase rotații ale acestora; b - cu două sensuri de patru rotații.
rezistențe ale firelor paralele prin repunerea lor în timpul înfășurării înfășurării.
Într-o serie de cazuri, atunci când secțiunea transversală a bucla este calculată ca fiind foarte semnificativă, două grupuri de fire paralele pot fi adoptate, iar înfășurarea este realizată sub forma unei ambele capete. În Fig. 5.25, b prezintă o înfășurare cu șuruburi în două direcții. O înfășurare cu patru căi este relativ rar utilizată.
Ambele grupuri de fire de la începutul și sfârșitul înfășurării sunt conectate în paralel. În majoritatea cazurilor, în cazul înfășurărilor în două direcții, canalele radiale sunt realizate atât între ture și în interiorul bobinei dintre grupurile de fire (Figura 5.26, b). Uneori, pentru a economisi spațiu în înălțime canale radiale înfășurare sunt realizate numai între spirele și cele două grupuri de fire în fiecare bobină este înfășurată Xia la același nivel cu garnitura dintre grupele 0.5- 1.0 mm grosime (vezi. Fig. 5.26 in). Garnitura asigură stabilitatea mecanică a înfășurării. Înfășurarea elicoidală cu două și patru căi poate fi realizată în întregime fără canale radiale și fără garnituri în mișcări și între întoarceri (Figura 5.26, d).
În mod obișnuit, înfășurarea elicoidală este înfășurată pe un cilindru rigid de hârtie-bachelită pe plăcile aranjate de-a lungul generatoarei cilindrului. Pentru transformatoare de putere
Fig. 5.26. Secțiunea transversală a înfășurării bobinei:
a - o singură trecere; b - în ambele sensuri, cu un canal între două grupuri de fire; - un canal cu două căi în interiorul bobinei; g - cu două căi fără canale radiale.
(mai mult de 10 000 kVA pentru o tijă), bobina poate fi înfășurată pe un dorn special, apoi scoasă din ea și, atunci când este atașată la tijă, este izolată de acesta printr-un cilindru moale din carton izolator. Canalele radiale dintre ture, în ambele cazuri, sunt formate prin intermedierea garniturilor realizate din carton izolator electric, care sunt montate pe rafturi.
Într-o înfășurare elicoidală, firele paralele sunt înfășurate pe suprafețe cilindrice cu diametre diferite. Ca urmare, rezistențele active ale firelor paralele sunt inegale. În transformatoarele cu un aranjament concentric de înfășurări VH și HH, câmpul de împrăștiere este îndreptat în direcția axială a înfășurării. În direcția radială lățimea fiecărui inducție creșterile câmpului de dispersie într-o linie dreaptă de la marginea exterioară a înfășurării la canalul dintre înfășurările IT și JT (fig. 5.27). Poziție diferită a firului în câmp
Fig. 5.27. Schema de transpunere a firelor paralele într-o singură trecere:
a este un număr par de fire; b - un număr impar de fire
împrăștierea bobinei duce la o inegalitate a reactivului și, în consecință, a impedanțelor firelor paralele. Pentru a egaliza impedanțele firelor pentru a evita distribuția neuniformă a curentului în bobina elicoidală, trebuie efectuată transpunerea firelor.
Singura-way înfășurării este folosit, de obicei, o combinație de două tipuri transpozitsii- grup unde toate firele paralele sunt împărțite în două sau mai multe grupuri și își schimbă poziția relativă a acestor grupuri, fără a schimba dispunerea firelor în grup și comune, schimbând aranjamentul reciproc al firelor. În aplicarea acestor tipuri de transpunere Înfășurarea este împărțit pe lungime în patru secțiuni egale, care cuprinde la 1/4 rotații ale înfășurării. Pe granițele acestor regiuni a făcut trei transpunere - două grupe 1/4 și 3/4 din numărul total de rotații de la începutul înfășurării, iar unul comun 2/4 din numărul total de spire. Transpunerile grup toate firele paralele sunt împărțite în două grupuri egale (cu un număr impar de fire, unul dintre grupurile are una petrece mai mult decât celălalt). În transpoziții comune, fiecare fir este transferat independent. O diagramă schematică a transpunerii pentru o înfășurare cu o singură trecere a șase fire paralele este prezentată în Fig. 5.27, a. Aceeași metodă de transpunere poate fi aplicată cu un număr impar de conductoare paralele, cum ar fi cinci fire (fig. 5.27, b).
Pentru a obține transpunerea corectă, acesta oferă o aliniere reală a rezistenței firelor, este necesar să se grupeze firele, astfel încât în ambele transpoziții de grup în același grup au aderat aceleași firele așa cum se arată în Fig. 5.27. Pentru a verifica corectitudinea schemei de transpunere, este suficient ca fiecare fir să însumeze numărul de locuri pe care le ocupă la rândul său în toate cele patru secțiuni ale înfășurării. Astfel, conform Fig. 5.27, iar pentru firul 1, separat printr-o linie groasă, această sumă dă 1 + 4 + 3 + 6 = 14, conform Fig. 5.27, b pentru firul corespunzător 1 + 4 + 2 + 5 = 12. Într-o bobină transpusă corect, astfel de sume pentru toate firele paralele trebuie să fie egale una cu cealaltă. Nu este dificil să vedem că în schemele de transpunere ale înfășurărilor prezentate în Fig. 5.27, această regulă este respectată.
Trebuie remarcat faptul că o astfel de transpunere este perfectă numai pentru patru fire paralele. Cu un număr mai mare de fire, această transpunere nu este complet perfectă, însă pentru transformatoarele de putere cu destinație generală aceasta oferă o distribuție aproape uniformă a curentului între fire paralele și pierderi suplimentare relativ mici.
Cu numărul de fire de înfășurare paralele de la 12-15 și mai mult, se folosesc scheme de transpunere mai complexe [6].
Aspectul transpunerii generale și de grup este prezentat în Fig. 5,28. Așa cum se poate vedea din figură, fiecare astfel de transpunere mărește dimensiunea axială a înfășurării prin înălțimea tamburului și a canalului radial. Astfel, mărimea axială totală (înălțimea) înfășurării cu două transmisii de grup și una comună este mărită de înălțimea a trei rotații și trei canale. De asemenea, trebuie reținut faptul că datorită coincidenței pe o singură generație a începutului și sfârșitului înfășurării, dimensiunea axială crește chiar și în funcție de înălțimea unui rând și a unui canal.
Într-o înfășurare elicoidală în două direcții, gruparea și transpozițiile comune pot fi făcute în fiecare din rândul său. Cu toate acestea, într-o astfel de lichidare se poate aplica o altă formă de transpunere mai perfectă. Secțiunea transversală a înfășurării unei astfel de înfășurări, prezentată în Fig. 5.29, constă din două grupuri de fire. Ideea este de a progresiv transpunere fire se deplasează pe circumferință în secțiune transversală ca bobina de înfășurare înfășurare, astfel încât fiecare fir a vizitat toate pozițiile posibile, trecându-le în segmente egale (de obicei, exprimate în numărul de rotații). Spre deosebire de grupul și totalul transpuneri concentrate bobinare în trei puncte, acesta poate fi numit o transpunere distribuită uniform. De obicei, într-un număr de înfășurare cu două sensuri de transpoziții face egal cu numărul de fire paralele, sau de două ori numărul. În Fig. 5.29 prezintă o schemă de transpunere uniform distribuită într-o înfășurare bidirecțională a opt fire paralele. Pentru a evita complexitatea desenului, diagrama arată mișcarea a numai două fire - 1 și 5.
Distanțele între cele două transpuneri atunci când numărul de fire paralele NIN luate egal cu 1 / nin numărul total de rotații de lichidare, iar porțiunile de margine la începutul și sfârșitul înfășurării este mai mică de jumătate, adică. E. 1/2 nin numărul total de rotații.
Figura 5.28. Creșterea înălțimii înfășurării unice prin transpunerea înfășurării a patru fire:
a - transpunere în grup; b - transpunere generală
Ris.5.29. Schema de transpunere uniform distribuită într-o înfășurare bidirecțională a opt fire paralele
Conform schemei din Fig. 5.29 ușor de observat că, cu o astfel de distribuție de transpoziții fiecare fir pe măsură ce trece de-a lungul lungimii înfășurărilor trece fiecare nin poziții posibile în secțiunea bobina 1 / nin lungimea totală a înfășurării.
Transpunerea distribuită aproape uniform este efectuată așa cum se arată în Fig. 5.30. Sârma superioară 4 a grupului din stânga este îndoită spre dreapta și devine firul superior al grupului din dreapta.
Fig. 5.30. Efectuarea unei transpuneri uniform distribuite
Simultan, firul inferior 8 al grupului din dreapta trece prin firul inferior către grupul din stânga. Firele grupurilor din stânga 1, 2 și 3 se ridică într-o poziție, iar firele 5, 6 și 7 ale celei drepte o scot în jos pe o poziție.
O transpunere uniform distribuită într-o înfășurare bidirecțională poate fi făcută pentru orice număr de fire paralele și oferă o ecuație mai completă a rezistențelor lor decât transposieri de grup și generale. Un alt avantaj al unei transpuneri uniform distribuite constă în faptul că nu necesită un loc suplimentar în înălțimea înfășurării. Cu toate acestea, la determinarea distanțelor de izolație, trebuie avut în vedere faptul că în locurile de transpunere dimensiunea radială a înfășurării crește cu o grosime a firului.
Într-o înfășurare cu patru căi, transpunerea uniform distribuită este efectuată independent în fiecare pereche de mișcări. Prin urmare, o înfășurare elicoidală în trei direcții cu o astfel de transpunere nu este de obicei folosită, însă o înfășurare elicoidală cu orice număr de curse poate fi realizată dintr-un fir transmis (a se vedea punctul 5.2). În acest caz, nu este nevoie de o transpunere suplimentară a conductoarelor paralele, pe lângă cea realizată în fire.
Densitatea curentului produs în ani înfășurări recente ale transformatoarelor de putere cu o pierdere relativ mică de scurtcircuit în înfășurările de cupru este de aproximativ 2 x 10 6 - 3 x 10 6 (uneori până la 3,5 x 10 6) și aluminiu 1,2 x 10 la 6 - 2 x 10 6 a / m 2. Atunci când o astfel de pierdere a densității de curent în unitatea de înfășurare a volumului și a căldurii densitatea fluxului pe axială și bobine radiale răcite suprafețele sunt mici și devine posibilă reducerea semnificativă a numărului de canale de lichidare la eșecul complet al canalelor orizontale.
O înfășurare elicoidală fără canale orizontale, cu fixare strânsă a direcțiilor în direcție axială, poate fi una, două și patru cu transmisiile obișnuite pentru astfel de înfășurări. O astfel de înfășurare este înfășurată pe un cilindru pe șine de tipul prezentat în Fig. 5.8, a și b sau pe un dorn fără lățime și fără garnituri între lovituri. Este posibilă înfășurarea unei înfășurări elicoidale cu două straturi, adică două înfășurări concentrice cu șuruburi ale direcțiilor de înfășurare stânga și dreapta, conectate în serie.
Când se utilizează înfășurarea elicoidală fără canale orizontale, trebuie să se țină seama de faptul că fluxul termic crește densitatea de pe și nu este recomandată răcită suprafața de înfășurare a preveni în mod substanțial mai 1200-1400 W / m 2. în acest caz, creșterea temperaturii suprafeței de înfășurare având doar o suprafață dispusă vertical, ulei răcit peste temperatura uleiului este de 21-23 ° C, care este de aproximativ 20% mai mică decât în înfășurarea cu spire având suprafețe orizontale și verticale. De asemenea, trebuie remarcat faptul că, în înfășurarea canalelor orizontale fără pierderi suplimentare pot fi de 1,5-2 ori mai mare decât în bobinajul cu același număr de rotații, și cu același număr, mărimea și dispunerea firelor paralele, dar cu canale orizontale.
Din punct de vedere mecanic, atunci când apar forțe mecanice axiale, înfășurarea elicoidală este mult mai puternică decât înfășurarea cilindrică cu un singur strat și dublu strat. Firele paralele din fiecare bobină sunt situate în ea nu în direcția axială, dar în direcție radială, formând o suprafață de sprijin relativ mare. Rigiditatea mecanică a înfășurării este întărită de șinele care rulează de-a lungul întregii lungimi a înfășurării și de garniturile orizontale asociate cu acestea, strânse strâns între înfășurările înfășurării.
Transformatoarele sunt adesea WSP reglare înfășurări WH sunt aranjate în mijlocul înălțimii sale, că atunci când înfășurarea la niveluri inferioare de reglare a tensiunii HV dă naștere unei zone de bobine deconectate traversează câmpul magnetic și forțele axiale mari în timpul unui scurtcircuit (vezi. § 7.3). O bobină spirală poate limita în mod semnificativ forța de accelerarea transformă în mijlocul înălțimii sale în zona de ajustare turn-off de rotații HV lichidare. Accelerarea spire utilizate în transformatoare cu kVA putere S≥1000 și se realizează prin creșterea celor două-trei canale radiale în mijlocul înălțimii LV înfășurării la 15-20mm. rezistență mecanică suficientă când înfășurării primește doar o secțiune minimă a bobinei, cel puțin 75-100mm 2, care corespunde unui curent de circa 300A 150-200A pentru cupru și aluminiu pentru înfășurări.
Această limită inferioară a curentului admisibil și secțiunea bobina a transformatorului de forță corespunde puterii kVA S = 160-1000. La mare putere mai mică limită de utilizare a înfășurării elicoidal este în general considerată ca 400-500 A.
Din motive de rezistență mecanică, precum și facilități performante transpuneri numărul de fire paralele este luată de obicei timp de cel puțin patru.
Prezența canalelor de ulei între răsucirile adiacente asigură o rezistență electrică ridicată a înfășurării elicoidale și găsește aplicații largi ca înfășurarea LV în transformatoare cu o tensiune LV de la 230 V la 35 KV inclusiv.
Pe partea VN, înfășurarea elicoidală a fost complet nereușită din cauza inconvenientei ramificării pentru reglarea tensiunii.
În producție, înfășurarea elicoidală este semnificativ mai costisitoare decât o înfășurare cilindrică multistrat formată din sârmă dreptunghiulară.
Înfășurarea elicoidală este, de asemenea, utilizată ca o înfășurare a LV în transformatoare uscate cu răcire naturală a aerului la capacități de la 250 la 1600 kVA și alegerea dimensiunilor canalelor de aer radiale și axiale în conformitate cu cerințele din tabel. 9.26 și 9.2c.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: