Kekuatan aksial dan radial belitan transformator sangat penting untuk memastikan stabilitas mekanis di bawahKondisi sirkuit pendek -Danekspansi termalSelama operasi. Di bawah ini adalah kriteria utama yang digunakan dalam desain dan analisis kekuatan ini:
1. Kriteria kekuatan radial
Kekuatan Radial bertindakluar atau ke dalamDi sepanjang lingkar belitan, mencoba memperluas atau mengompres belitan selama sirkuit pendek -. Jika kekuatan radial tidak cukup, itu dapat menyebabkantekukdari belitannya. Kriteria desain meliputi:
Tahan pendek - gaya radial sirkuit
Gaya dihitung berdasarkan puncak puncak - arus sirkuit.
Gaya radial FRF_RFR tergantung pada kekuatan medan magnet dan arus:
Fr∝i2 × μ0 × nf_r \\ propto i^2 \\ kali \\ mu_0 \\ kali nfr ∝i2 × μ0 × n
Di mana III saat ini, μ0 \\ mu_0μ0 adalah permeabilitas ruang bebas, dan NNN adalah jumlah belokan.
Analisis tekuk dan stres hoop
Belitan harus menahan tegangan tekan (tegangan hoop) di bawah kondisi sirkuit pendek -.
Kekuatan luluh material, modulus Young, dan rasio konduktor Poisson (misalnya, tembaga atau aluminium) dipertimbangkan.
Desain spacer dan cincin dukungan
Spacer isolasi yang tepat digunakan untuk mencegah deformasi dengan mendistribusikan kekuatan secara merata melintasi belitan.
Kompensasi ekspansi termal
Bahan harus memiliki laju ekspansi termal yang kompatibel untuk mencegah perpindahan radial karena penumpukan panas.
2. Kriteria kekuatan aksial
Acial Forces Actsepanjang panjangnyadari belitan, menyebabkannya mengompres atau meregangkan. Kekuatan aksial yang tidak mencukupi dapat menyebabkandeformasi teleskopatau pergerakan lapisan berliku. Faktor -faktor berikut dipertimbangkan:
Short - gaya aksial sirkuit
Kekuatan dihitung untuk arus kesalahan, yang menghasilkan kekuatan yang menarik dan menjijikkan di antara lapisan belitan.
Gaya FAF_AFA sebanding dengan produk arus kesalahan dan kepadatan fluks magnetik:
Fa∝i × bf_a \\ propto i \\ kali bfa ∝i × b
Pre - kompresi gulungan
Gulungan adalah pra - dikompresi selama perakitan untuk meminimalkan pergerakan selama operasi. Ini juga mengurangi risiko pemisahan lapisan.
Tekanan penjepit
Tekanan penjepit yang memadai dipertahankan untuk mencegah perpindahan aksial selama sirkuit pendek -. Sistem penjepit dengan baut yang dikalibrasi atau pelat tekan memastikan distribusi kekuatan yang bahkan.
Kekuatan mekanis insulasi dan struktur pendukung
Bahan isolasi yang digunakan di antara lapisan (misalnya, pressboard atau nomex) harus memiliki kekuatan tekan yang tinggi untuk menahan gaya aksial tanpa deformasi.
3. Sifat material untuk desain kekuatan
Tembaga dan aluminium: Harus memiliki kekuatan tarik tinggi dan deformasi rendah di bawah kekuatan magnetik tinggi.
Insulasi Papan Press: Memberikan dukungan dan isolasi mekanis, dengan kekuatan tekan tinggi.
Klem kuk dan inti: Digunakan untuk mencegah pergerakan aksial belitan, dirancang untuk menanggung tekanan mekanis.
4. Standar Industri dan Margin Keselamatan
IEC 60076-5: Menentukan pendek - persyaratan kinerja sirkuit untuk transformator daya.
IEEE C57.12.00: Memberikan pedoman untuk kekuatan pendek - dari transformator distribusi.
Faktor keamanan: Margin (biasanya 1.1 hingga 1.5) diterapkan pada tekanan yang dihitung untuk memperhitungkan ketidakpastian.
Kriteria ini memastikan bahwa belitan dapat menahan keduanyategangan mekanik dan termalSelama masa operasi transformator, terutama dalam kondisi kesalahan.
4o
