نوار آلومینیومی 1050-O برای سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور

نوار 1050-O چیست و چرا ترانسفورماتورها از آن استفاده می کنند

سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور به رسانایی نیاز دارند که جریانی را با حداقل تلفات حمل کند، بدون ترک خوردگی در اطراف یک هسته مستطیل شکل محکم خم شود، و نقصی ایجاد نکند که بتواند یک دور را به دور بعدی کوتاه کند. نوار آلومینیومی در آلیاژ 1050 که با دمای O آنیل شده است، هر سه نیاز را با هزینه کمتر و حدود یک سوم وزن مس برآورده می کند.

آلیاژ 1050 از نظر تجاری آلومینیوم خالص با محتوای آلومینیوم 99.5 درصد یا بیشتر است. از آنجا که تقریباً هیچ عنصر آلیاژی ندارد، مقاومت الکتریکی آن نزدیک به فلز خالص است، به همین دلیل است که آلیاژ رسانای استاندارد برای نوار، فویل و شینه است. حالت O کاملاً بازپخت شده است و نرمی و کشیدگی لازم برای بسته بندی یک هسته مستطیلی شکل و تا کردن و چین کردن انتهای آن را می دهد. نوار عرضه شده از محدودیت های شیمیایی و مکانیکی مشخصات نوار مربوطه پیروی می کند، با ترکیب ثبت شده به GB/T 3190 و ISO 209 و ابعاد و خواص مطابق با ASTM B209.

مشخصات نوار 1050-O

ترکیب شیمیایی و کیفیت لبه

ترکیب به عمد لاغر است. سیلیکون و آهن ناخالصی های اصلی هستند و تا کسری از درصد نگهداری می شوند، زیرا هر دو مقاومت را افزایش می دهند. مس، منگنز، روی، منیزیم، تیتانیوم و وانادیم به همین دلیل محدود هستند. ارقام معمول برای آلیاژ آلومینیوم 99.5 درصد حداقل با سیلیکون و آهن هر کدام کمتر از حدود 0.25 درصد و سایر عناصر در ده ها قسمت در میلیون است.

کیفیت لبه در یک نوار سیم پیچ آرایشی نیست. یک فرز بلند می تواند تحت کشش سیم پیچ به عایق بین پیچ نفوذ کند و یک اتصال کوتاه ایجاد کند، و خمیدگی بیش از حد باعث می شود که نوار در حین پیچیده شدن سرگردان شود، بنابراین لبه های سیم پیچ به طور ناهموار جمع می شوند. بنابراین نوار با ابزار تیز بریده می شود و ارتفاع سوراخ بر روی سیم پیچ تمام شده اندازه گیری می شود. دیوارهای جانبی مستقیم نگه داشته می شوند و نوار روی سیم پیچی با قطر داخلی کنترل شده عرضه می شود تا بتوان آن را مستقیماً روی دستگاه سیم پیچی نصب کرد.

رفتار الکتریکی و حرارتی در خدمات

آلومینیوم حدود 61 درصد رسانایی حجمی مس را دارد، اما فقط حدود 30 درصد چگالی آن را دارد. بنابراین یک سیم‌پیچ طراحی‌شده از آلومینیوم نیاز به مقطع رسانای بزرگ‌تری برای جریان یکسان دارد، اما سیم‌پیچ تمام‌شده هنوز به طور قابل‌توجهی سبک‌تر از سیم‌پیچ مسی است. ضریب دمایی مقاومت برای آلومینیوم حدود 0.004 بر درجه سانتیگراد است، بنابراین مقاومت با دمای سیم پیچ افزایش می یابد و طراحی باید بر اساس دمای سیم پیچ گرم باشد، نه بر اساس رقم 20 درجه سانتیگراد.

هدایت حرارتی بالا است که به انتقال گرما از سیم پیچ به داخل هسته و مجاری خنک کننده کمک می کند. از آنجایی که فلز نرم است و سیستم عایق عامل محدود کننده است، کارگاه سیم پیچ کشش نوار را با دقت کنترل می کند: کشش خیلی کم باعث ایجاد سیم پیچ شل با ضریب فضای ضعیف می شود، نوار را بیش از حد کشیده و به صورت موضعی نازک می کند، که تلفات موضعی را افزایش می دهد.

سیم پیچی، اتصال و ساخت کویل

سیم پیچی: نوار روی یک سنبه مستطیلی با کشش کنترل شده، با کاغذ عایق، فیلم یا لاک-در بین لایه ها پیچیده می شود.

اتصالات: انتهای نوارها توسط جوشکاری TIG یا گاز، با اتصالات آستین چین دار یا لحیم کاری به هم وصل می شوند. اتصال باید صاف باشد تا به عایق لایه آسیبی وارد نشود.

خاتمه: بسته به درجه فعلی، انتهای نوار را می توان تا کرد، به یک شینه جوش داد یا به یک گیره مکانیکی مجهز کرد.

عایق: نوار معمولاً با سطحی تمیز و بدون اکسید- تحویل داده می شود. در جایی که به یک محصول از قبل عایق{1} نیاز است، پوشش توسط تامین کننده نوار اعمال می شود.

نوع هسته: در ترانسفورماتورهای نوع خشک-از سیم‌پیچ‌های آغشته به رزین-ریخته‌گری یا خلاء- استفاده می‌شود، در حالی که واحدهای غوطه‌ور شده در روغن{3}}به عایق کاغذ آغشته به روغن{4}}تکیه دارند.

جابجایی: کویل ها باید به صورت خشک و بدون تماس با کف نگهداری شوند، زیرا آلومینیوم به راحتی سنگ ریزه را می گیرد و جاسازی می کند.

طراحی ترانسفورماتور خود از استانداردهای قابل اجرا ترانسفورماتور قدرت پیروی می کند که سطوح عایق، محدودیت های افزایش دما و ارزیابی تلفات را که سیم پیچ باید مطابقت داشته باشد را تعیین می کند. کیفیت نوار مستقیماً بر آن اهداف تأثیر می گذارد: لبه های تمیزتر و تحمل ضخامت نزدیک تر به معنای ضریب انباشتگی بهتر در پنجره سیم پیچ و کاهش اتلاف گردابی در هادی است.

بازرسی، بسته بندی و تحویل

هر سیم پیچ برای ضخامت در عرض و در فواصل زمانی در طول آزمایش می شود، زیرا تغییر ضخامت سطح مقطع{0}}و در نتیجه مقاومت را تغییر می دهد. ارتفاع سوراخ، خمیدگی و صافی لبه اندازه گیری می شود و سطح از نظر خراش، آخال و لکه شدن روغن بررسی می شود. آزمایش رسانایی یا مقاومت تأیید می کند که نوار حداقل 60 درصد IACS را برآورده می کند و آزمایش های کششی و کشیدگی شرایط آنیل شده را تأیید می کند. نمونه ای از هر گرما نیز به صورت شیمیایی تجزیه و تحلیل می شود.

نوار روی پالت‌های چوبی یا در جعبه‌های چوبی از چشم-به-دیوار یا چشم به آسمان-به-تامین می‌شود، با سیم پیچ در برابر رطوبت و آسیب لبه‌ها محافظت می‌شود و می‌توان آن را به عرض مورد نیاز کارگاه سیم پیچ برش داد تا سازنده ترانسفورماتور از بریدگی و خطر سوراخ شدن مرتبط با آن جلوگیری کند. مستندات شامل عدد حرارت، آنالیز شیمیایی، رسانایی الکتریکی و خواص مکانیکی است که به سازنده اجازه می‌دهد مشخصات نوار را با سابقه آزمایش ترانسفورماتور ثبت کند.

سوالات متداول

س: چرا از مزاج O به جای مزاج سخت تر استفاده می شود؟

پاسخ: مزاج O آنیل شده حداقل 20 تا 25 درصد کشیدگی ایجاد می کند، بنابراین می توان نوار را به طور محکم به دور یک هسته مستطیلی پیچید و در انتهای آن بدون ترک خوردگی تا کرد. مزاج سخت تر در مقابل خم شدن مقاومت می کند و می تواند در گوشه های هسته ترک بخورد.

س: نوار باید چه رسانایی داشته باشد؟

پاسخ: نوار 1050-O معمولاً با حداقل رسانایی الکتریکی 60 درصد IACS، معادل مقاومتی نه بیشتر از 0.02825 اهم mm2/m در 20 درجه سانتی گراد عرضه می شود. رسانایی بالاتر به معنای تلفات سیم پیچ کمتر است.

س: چرا ارتفاع سوراخ بسیار دقیق کنترل می شود؟

پاسخ: یک سوراخ روی لبه شکاف می‌تواند عایق{0}}در حین سیم پیچی را سوراخ کرده و باعث اتصال کوتاه شود. بنابراین ارتفاع فرز بسته به ضخامت 0.03 میلی متر یا 0.05 میلی متر نگه داشته می شود و روی سیم پیچ تمام شده اندازه گیری می شود.

س: آیا آلومینیوم به خوبی مس در سیم پیچ ترانسفورماتور کار می کند؟

پاسخ: آلومینیوم از نظر حجمی رسانایی کمتری دارد، بنابراین برای همان جریان به مقطع بزرگ‌تری- نیاز دارد، اما وزن آن حدود یک سوم بیشتر است و هزینه کمتری دارد. طراحی سیم پیچ برای مقاومت بالاتر به جای اینکه اندازه دو ماده برای اندازه قابل تعویض باشد، تنظیم شده است.

س: نوار در چه اندازه هایی تحویل داده می شود؟

A: ضخامت از 0.2 میلی متر تا 3.00 میلی متر و عرض از 30 میلی متر تا 1600 میلی متر، روی سیم پیچ هایی با قطر داخلی 150، 300، 400 یا 500 میلی متر، چشم بسته-به دیوار یا چشم{10}}به آسمان.