Аксиалната и радиалната якост на намотките на трансформаторите са от съществено значение, за да се гарантира механичната стабилност подКратко - условия на веригатаитермично разширениеПо време на работа. По -долу са ключовите критерии, използвани при проектирането и анализа на тези силни страни:
1. Критерии за радиална сила
Закон за радиалните силинавън или навътреПо протежение на намотката обиколка, опитвайки се да разшири или компресира намотката по време на къси - вериги. Ако радиалната якост е недостатъчна, това може да доведе доЗавързванена намотките. Критериите за проектиране включват:
Издържат къси - вериги радиални сили
Силите се изчисляват въз основа на пиковия късо - ток на веригата.
Радиалната сила FRF_RFR зависи от силата на магнитното поле и тока:
Fr∝i2 × μ0 × nf_r \\ propto i^2 \\ times \\ mu_0 \\ times nfr ∝i2 × μ0 × n
където III е ток, μ0 \\ mu_0μ0 е пропускливостта на свободното пространство, а NNN е броят на завоите.
Анализ на закопчаването и напрежението
Намотките трябва да устоят на натиск на натиск (напрежение на обръча) при кратки - условия на веригата.
Разглеждат се якостта на добив на материала, модулът на Йънг и съотношението на Поасон (напр. Мед или алуминий).
Дизайн и поддръжка на дистрибутор
За предотвратяване на деформация се използват правилни изолационни дистанционери чрез равномерно разпределяне на сили през намотките.
Компенсация на термично разширение
Материалите трябва да имат съвместими скорости на термично разширяване, за да се предотврати радиалното изместване поради натрупването на топлина.
2. Критерии за аксиална сила
Закон за аксиалните силипо дължинатана намотката, причинявайки тя да компресира или разтяга. Недостатъчната аксиална якост може да доведе доТелескопична деформацияили движение на навиващите се слоеве. Считат се следните фактори:
Къси - Аксиални сили на веригата
Силите се изчисляват за токове на повреда, които генерират както атрактивни, така и отблъскващи сили между намотващите слоеве.
Силата FAF_AFA е пропорционална на продукта на тока на повреда и плътността на магнитния поток:
Fa∝i × bf_a \\ propto i \\ times bfa ∝i × b
Pre - компресия на намотките
Намотките са предварително - компресирани по време на сглобяване, за да се сведе до минимум движението по време на работа. Това също намалява риска от разделяне на слоя.
Налягане на затягане
Поддържа се адекватно затягане налягане, за да се предотврати аксиалното изместване по време на къси - вериги. Системите за затягане с калибрирани болтове или пластини за натискане гарантират равномерно разпределение на силата.
Механична якост на изолационните и опорни структури
Изолационните материали, използвани между слоеве (напр. Пресборд или номекс), трябва да имат висока якост на натиск, за да издържат на аксиални сили без деформация.
3. Свойства на материала за проектиране на сила
Мед и алуминий: Трябва да има висока якост на опън и ниска деформация при високи магнитни сили.
Изолация на натиска: Осигурява механична опора и изолация с висока якост на натиск.
Иго и основни скоби: Използва се за предотвратяване на аксиално движение на намотките, предназначено да носи механично напрежение.
4. Индустриалните стандарти и маржовете на безопасността
IEC 60076-5: Посочва кратки - Изисквания за производителност на веригата за силови трансформатори.
IEEE C57.12.00: Предоставя насоки за кратки - Силата на веригата на разпределителните трансформатори.
Фактор за безопасност: Марж (обикновено 1,1 до 1,5) се прилага върху изчислени напрежения, за да се отчита несигурността.
Тези критерии гарантират, че намотките могат да издържат на дветемеханични и термични напрежениянад експлоатационния живот на трансформатора, особено при условия на вина.
4o
