1 Introduzione nella progettazione diTransformers di potere, per comodità della disposizione del piombo, la prima e la coda di una bobina di fase potrebbero non essere convenienti da condurre dallo stesso lato del nucleo. Per chiarire se tale disposizione strutturale è fattibile e quale misura influirà, dobbiamo prima chiarire un concetto importante relativo alle curve elettriche della bobina del trasformatore di potenza.
2 concetti di base
Prima di discutere le curve elettriche della bobina, dobbiamo prima parlare brevemente del concetto di curve geometriche della bobina, perché questi sono due concetti che vanno di pari passo.
Le curve geometriche si riferiscono alle curve fisiche formate dalla bobina del trasformatore durante il processo di avvolgimento effettivo e alcune macchine di avvolgimento con funzioni di conteggio possono registrare accuratamente questo valore. Ad esempio, se una bobina ha 20 ingranaggi, il filo è avvolto attorno allo stampo del filo per 10 turni completi e attraversa anche 16 pad, allora le curve geometriche di questa bobina sono 10 16/20, ma le sue curve elettriche sono sconosciute.
Le curve elettriche della bobina si riferiscono al numero di curve che possono interconnettere il flusso magnetico principale o il numero di curve che possono generare un flusso magnetico chiuso attorno al filo nel nucleo. Qualsiasi numero di turni che non può generare una forza elettromotrice indotta non può essere chiamata curve elettriche.
Pertanto, le curve geometriche di ciascuna bobina dovrebbero essere chiaramente dichiarate sul disegno del design, non sulle curve elettriche. Perché anche se le bobine con le stesse curve geometriche sono montate su diversi nuclei di ferro o montate in posizioni diverse sullo stesso nucleo, le loro curve elettriche potrebbero essere diverse. Se le curve elettriche della bobina sono contrassegnate sul disegno del design, non può essere verificata direttamente.
Per la progettazione di trasformatori di potenza, curve elettriche e curve geometriche sono due concetti importanti che devono essere chiaramente distinti.
Il potenziale di svolta, il rapporto di tensione, il giro di ampere e la tensione di impedenza del trasformatore di potenza devono essere calcolati in base alle curve elettriche della bobina; mentre la resistenza alla DC e la perdita di corrente parassita della bobina devono essere calcolate in base alle curve geometriche della bobina.
3 principi di base
Secondo la legge di Faraday di induzione elettromagnetica, quando il flusso magnetico che passa attraverso il ciclo cambia, una forza elettromotiva indotta verrà generata nel ciclo, indipendentemente dal fatto che il ciclo sia chiuso o meno. L'entità della forza elettromotiva indotta è proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico. Pertanto, da una certa prospettiva, il numero di curve elettriche della bobina è il numero di curve vettoriali, che non possono essere semplicemente aggiunte o sottratte algebamente e i calcoli correlati devono rispettare le regole di funzionamento del vettore.
4 Conclusione
Nelle condizioni di determinate tensione esterna e frequenza di alimentazione, il principale flusso magnetico del trasformatore è inversamente proporzionale al numero di curve elettriche della bobina. Pertanto, una volta che il numero di curve elettriche della bobina trifase è sbilanciato, si verificheranno inevitabilmente i seguenti effetti:
1) Flusso magnetico principale trifase sbilanciato La situazione di trasformatori a tre colonne a cinque colonne o monofase sarà più grave di quella di tre colonne trifase a causa dello shunt magnetico relativamente libero. Inoltre, per i trasformatori di step-up, poiché il numero di giri elettrici delle bobine a bassa tensione trifase è completamente uguale, anche se il numero di curve elettriche delle bobine a tre fasi ad alta tensione è sbilanciato, non vi è alcuna situazione di flusso magnetico principale sbilanciato.
2) Supera il rapporto di tensione, questa situazione si verificherà quando il numero di giri di una bobina del trasformatore di potenza stesso è relativamente piccolo. Il valore specifico del rapporto di tensione può essere calcolato facendo riferimento al metodo sopra.
3) Fenomeno di saturazione del nucleo in particolare per i trasformatori a cinque colonne trifase, se il flusso magnetico della colonna centrale stesso funziona vicino alla zona di saturazione, una volta che il flusso magnetico principale trifase è sbilanciato, il giogo di ferro è probabilmente saturo (perché in alcuni casi, il flusso magnetico dello yoke di ferro è superiore al design del flusso magnetico della colonna core). Tuttavia, questo fenomeno non verrà scoperto durante la fase di test senza carico, poiché l'alta tensione è generalmente un circuito aperto in questo momento.
Inoltre, in alcuni casi, il numero di curve elettriche della bobina deve essere completamente uguale. Ad esempio, per un trasformatore monofase con due colonne in parallelo, se il numero di curve elettriche delle bobine montate sulle due colonne di base non è completamente uguale, causerà considerevoli perdite di corrente circolante.
Pertanto, nella fase di progettazione, la situazione delle svolte elettriche sbilanciate della bobina trifase dovrebbe essere evitata il più possibile. Se le conseguenze delle svolte elettriche sbilanciate della bobina trifase possano essere accettate dalla progettazione ingegneristica debba essere analizzata caso per caso e non può essere generalizzata.
