Трансформатор сувог типа

Трансформатори сувог типа су направљени од различитих материјала, од којих је сваки одабран због својих електричних, механичких и термичких својстава како би се осигурале оптималне перформансе и поузданост. Примарни материјали који се користе у трансформаторима сувог типа укључују:

Челични ламинат:Језгро трансформатора је обично направљено од ламелираног силиконског челика. Они су наслагани да формирају непрекидну путању за магнетни флукс. Употреба силицијумског челика смањује губитак хистерезе и обезбеђује боља магнетна својства. Ламинације су танке да би се минимизирали губици вртложних струја, који се јављају када наизменична магнетна поља индукују струје унутар материјала језгра.

Материјал за намотавање:Проводници који се користе за примарне и секундарне намотаје обично су направљени од бакра или алуминијума због њихове одличне проводљивости. Бакар је проводљивији, али и скупљи од алуминијума. Алуминијум је лакши и исплатив-али има веће отпорне губитке.

Изолациони материјал:Изолација је најважнија у трансформаторима сувог типа како би се спречили кратки спојеви и осигурала електрична изолација. Материјали као што су Номек (врста арамидног папира), Милар (биаксијално оријентисани полиетилен терефталат) и разне врсте полиестерских филмова користе се за изолацију између навоја, између слојева и између намотаја и језгра. Епоксидна смола се такође обично користи за ВПИ (импрегнацију под вакуумом) или процесе инкапсулације да би се обезбедила чврста изолациона матрица.

Одзрачни и упијач влаге:У неким дизајнима, силика гел се користи као средство за сушење да апсорбује влагу која може ући у трансформатор кроз кретање ваздуха. Ово помаже у заштити унутрашњих компоненти од влаге и влаге.

Расхладни елементи:У зависности од начина хлађења, могу се користити или пасивни радијатори или активни вентилатори за хлађење. Радијатори су обично направљени од алуминијума или бакра за ефикасно одвођење топлоте. Вентилатори, ако се користе, обично су направљени од пластике или металних легура.

Конструкцијски материјали:Кућиште, резервоар или оквир у коме се налази језгро трансформатора и намотаји су углавном направљени од металног лима, често од поцинкованог челика или алуминијума, како би заштитили трансформатор од фактора околине и обезбедили структурални интегритет.

Терминални хардвер:Терминали који се користе за повезивање трансформатора на електричну мрежу обично су направљени од метала као што су бакар или месинг за добру електричну проводљивост.

Уређаји за заштиту од прекомерне струје:То могу да обухватају прекидаче или осигураче направљене од материјала који се топе или активирају на унапред одређеним нивоима струје, као што је калај{0}}бакар за елемент осигурача или биметалне траке за заштиту од топлотног преоптерећења.

Дизајн сувог{0}}трансформатора зависи од неколико фактора који утичу на његове перформансе, ефикасност и издржљивост. Неки од важних фактора које треба узети у обзир при пројектовању трансформатора сувог{2}}типа су:

Избор врсте изолације:Тип изолације одређује температуру, диелектричну чврстоћу, механичку чврстоћу и отпорност трансформатора на топлотни удар. Генерално, изолациони материјали класе Ф и Х- се користе за трансформаторе сувог-типа јер могу да издрже високе температуре (до 155 степени и 180 степени, респективно) и имају добра електрична и механичка својства. Уобичајени изолациони материјали укључују лак, епоксидну смолу, полиестерску смолу итд.

Избор материјала за намотавање:Материјал намотаја одређује проводљивост, отпор, губитак и механичку чврстоћу трансформатора. Уопштено, бакар и алуминијум се користе као материјали за намотаје за суве-трансформаторе јер имају високу проводљивост и ниску цену. Бакар има бољу проводљивост и механичку чврстоћу од алуминијума, али је скупљи и тежи. За исту јачину струје, бакру је потребно мање{4}}попречног пресека него алуминијуму.

Избор материјала језгра са малим губитком хистерезе:Материјал језгра одређује густину магнетног флукса, пермеабилност, губитак хистерезе и губитак на вртложне струје трансформатора. Материјал језгра треба да има високу пропусност и низак губитак хистерезе да би се смањио-губитак оптерећења и побољшала ефикасност трансформатора. Уобичајени материјали језгра укључују силицијумски челик, хладно ваљани зрнасто оријентисани челик (ЦРГО), аморфни метал, итд.

Уредба:Регулација трансформатора је однос пада напона при пуном оптерећењу и напона без{0}}оптерећења. Регулација указује на способност трансформатора да одржава константан излазни напон под различитим условима оптерећења. Регулација зависи од импедансе и отпора трансформатора. Ниска импеданса и отпор резултирају ниском регулацијом и бољом регулацијом напона. Реактанца цурења сувог-типа трансформатора треба да буде унутар 2% током пројектовања да би се постигла ниска регулација.

Очекивано трајање живота:Очекивани животни век трансформатора је очекивано време у коме трансформатор може да ради без квара или деградације. Очекивани животни век зависи од слома изолације намотаја услед пораста температуре, влаге, прашине, корозије или других фактора. Класу изолације и квалитет трансформатора сувог-типа треба изабрати тако да издрже високе температуре и оштра окружења без деградације. Пораст температуре трансформатора не би требало да пређе границу која је одређена класом изолације.

Губици:Губици трансформатора су разлика између улазне и излазне снаге. Губици се састоје од губитака без-оптерећења и губитака оптерећења. Губици без{3}}оптерећења су независни од оптерећења и укључују губитак језгра и губитак вртложне струје. Губици оптерећења су пропорционални оптерећењу и укључују губитак бакра и лутајући губитак. Губици утичу на ефикасност, грејање и хлађење трансформатора. Материјал језгра, материјал намотаја, изолациони материјал и дизајнерски параметри треба да буду одабрани тако да се минимизирају губици и максимизира ефикасност трансформатора сувог{7}}типа.

Преоптерећење:Преоптерећење трансформатора је стање када трансформатор ради изнад свог називног капацитета или температурне границе. Преоптерећење изазива прегревање, квар изолације, кратке спојеве или пожар у трансформатору. Преоптерећење може бити узроковано превеликим оптерећењем, хармоницима, грешкама или температуром околине. Трансформатор сувог{3}}типа треба да буде пројектован са довољном маргином да поднесе преоптерећења без оштећења његових компоненти или перформанси. Трансформатор сувог{5}}типа би такође требало да буде опремљен вентилаторским-системом за хлађење или системом{7}}климатизације да би се распршила топлота настала преоптерећењем.

К{0}}фактор:К-фактор је мера способности трансформатора да издржи топлоту коју стварају не-синусоидне струје у својим намотајима. Не-синусоидне струје изазивају различити електронски уређаји који производе хармонике у таласним облицима напона и струје. Хармоници повећавају губитке, грејање и изобличење трансформатора. Висок фактор К- указује да трансформатор може да поднесе више нивое хармоника без прегревања или деградације. Трансформатор сувог-типа треба да буде пројектован са високим К-фактором да би обезбедио-дуготрајан век и поуздане перформансе у апликацијама које укључују не-несинусне струје.