Transformator bobinlari uchun sim va folga o'rash: elektr va issiqlik farqlari

 

Transformatorlar hamma joyda. Foydali ustunlarda. Yashil taglik{2}}oʻrnatilgan shkaflar ichida. Hech kim ikki marta qaramaydigan elektr xonalarida yashiringan.

Tashqi tomondan, ularning ko'pchiligi o'xshash ko'rinadi. Ichkarida, bitta dizayn qarori hamma narsani jimgina shakllantiradi:simli o'rash yoki folga o'rash.

Kichkina eshitiladi. Bu emas. Bu bitta tanlov transformatorning tokni qanchalik samarali o‘tkazishiga, issiqlikni bir tekisda ushlab turishiga, nosozlik sharoitida uning qanchalik barqaror bo‘lishiga va oxir-oqibat, haqiqiy ish sharoitida-qancha vaqt yashashiga ta’sir qiladi. Geometriya xatti-harakatni o'zgartiradi. Supero'tkazuvchilar shakli fizikani o'zgartiradi. Ishlab chiqarish usuli ishonchlilikni o'zgartiradi.

Boshqacha qilib aytganda, - bir xil transformator qobig'i, juda boshqacha ishlash hikoyasi.

O'rash turini tanlash dvigatelni tanlashga o'xshaydi. Avtomobil bir xil ko'rinishi mumkin, lekin yuk ostidami? Stress ostidami? Aynan o'sha paytda farqlar paydo bo'ladi.

 

1. Sim va folga o'rashlari nima?

 

Tel o'rash

 

Tel o'rash an'anaviy yondashuv hisoblanadi. Buni ko'pchilik muhandislar birinchi bo'lib o'rganadilar.

Izolyatsiya qilingan mis yoki alyuminiy sim - dumaloq yoki to'rtburchak - yadro atrofida qatlam-qatlam o'ralgan. Izolyatsiya emal, kraft qog'oz, polyester plyonka bo'lishi mumkin. Materialni tanlash kuchlanish darajasiga va termal sinfga bog'liq, lekin printsip bir xil bo'lib qoladi: boshqariladigan burilishlar, qatlamlarda to'plangan.

Bu moslashuvchan. Bu uning kuchi.

Bobin balandligi sozlanishi mumkin. Qatlamlar soni o'zgarishi mumkin. Geometriyani o'zgartirish mumkin. Dizaynerlar butun tuzilmani qayta ko'rib chiqmasdan-tizmani aniq elektr maqsadlariga erishish uchun sozlashlari mumkin.

Ushbu moslashuvchanlik tufayli - va o'nlab yillar davomida mavjud bo'lgani uchun - simlarni o'rash turar joy taqsimlovchi transformatorlar, kichik sanoat birliklari va eski o'rnatishlarda keng tarqalgan bo'lib qolmoqda. Bu tanish. Bu xizmatga yaroqli. Agar biror narsa muvaffaqiyatsiz bo'lsa, orqaga o'rash nisbatan oddiy.

Va bu amaliylik hali ham muhim.

Folga o'rash

Va o'zgaruvchan tok DC dan farqli o'laroq harakat qilganligi sababli, geometriya odamlar o'ylagandan ham ko'proq ahamiyatga ega. Dumaloq o'tkazgichlarda teri effekti va yaqinlik effekti AC qarshiligini oshiradi, ayniqsa yuqori oqimlar ostida. Folga tekis strukturasi oqimni kesma-bo'ylab bir tekis taqsimlaydi, bu ta'sirlarni kamaytiradi va yuk yo'qotishlarini kamaytiradi.

Folga o'rash shunchaki farq qilmaydi - u maqsadiga-yaraladi.

Shuning uchun u yuqori-oqim, past{1}}kuchlanishli ilovalarda keng qo‘llaniladi: quyosh transformatorlari, EV{2}}tezkor zaryadlash tizimlari, ixcham panel-o‘rnatilgan tarqatish bloklari. Ishlab chiqarish jarayoni yanada aniqroq. Narxi yuqoriroq. Ammo talabchan muhitda ishlashning afzalliklari ko'pincha buni oqlaydi.

 

2. Elektr samaradorligini taqqoslash

 

Bu erda strukturaviy farq o'lchanadigan elektr xatti-harakatlariga aylanadi.

Sim o'rash yaxshi ishlaydi -, ayniqsa kichik va o'rta qiymatlarda. Ammo dumaloq o'tkazgichlarda oqim taqsimoti farq qilishi mumkin. Yuqori yuk ostida AC qarshiligi ortadi. Og'ir doimiy talab uchun optimallashtirilmagan bo'lsa-da, kuchlanishni tartibga solish etarli darajada qolmoqda.

Folga o'rash boshqacha harakat qiladi.

Supero'tkazuvchilar kesma-keng va bir xil bo'lgani uchun oqim bir tekisroq tarqaladi. AC qarshiligi pasayadi. Mis yo'qotishlari - kamayadi, ayniqsa geometriya ko'proq ahamiyatga ega bo'lgan yuqori oqimlarda.

Buni tushuntirishga ikkita jismoniy hodisa yordam beradi:

Teri ta'siri- Oʻzgaruvchan tok oʻtkazgich yuzasi yaqinidan oʻtishga intiladi.

Yaqinlik effektiQo'shni o'tkazgichlardan - magnit maydonlari oqim taqsimotini buzadi.

Dumaloq simli sariqlarda bu ta'sirlar samarali qarshilikni oshiradi. Folga o'rashlarda tekis geometriya ularni yumshatadi.

 

Ishlashdagi farqlar o'lchanadigan parametrlarda namoyon bo'ladi:

To'ldirish omili:Folga o'rash odatda 90-95% o'tkazgich maydonidan foydalanishga erishadi, an'anaviy simli dizaynlarda taxminan 70-85%. Xuddi shu oynada ko'proq mis qarshilik pastroq degan ma'noni anglatadi.

Kamroq yuk yo'qotishlari:Kamaytirilgan AC qarshiligi to'g'ridan-to'g'ri doimiy ishda mis yo'qotishlarini kamaytiradi.

Yaxshilangan kuchlanish regulyatsiyasi:Yuk ostida barqarorroq empedans bilan chiqish voltaji turli talab darajalarida barqarorroq bo'lib qoladi.

Engil yuk ostida, farq kichik ko'rinishi mumkin. Og'ir yoki doimiy ish sharoitida, ayniqsa samaradorlik chegaralari muhim bo'lgan tizimlarda - sezilarli bo'ladi.

 

3. Issiqlik samaradorligi

Issiqlik transformator hayotining tinch dushmanidir.

Har bir daraja muhim. Yuqori harorat izolyatsiyaning qarishini tezlashtiradi. Qarish dielektrik kuchini pasaytiradi. Kamaytirilgan dielektrik quvvati xizmat muddatini qisqartiradi.

Folga o'rash tabiiy ravishda termal taqsimotni yaxshilaydi. Keng o'tkazgich yuzasi issiqlikni tor yo'llarda konsentratsiya qilish o'rniga lateral ravishda tarqalishiga imkon beradi. Issiq nuqtalar kamayadi. Harorat gradyanlari bir xil bo'ladi. Sovutish muhiti - moy yoki havo - issiqlikni bir tekisda yutadi.

Simli o'rash yaxshi ishlashi mumkin, ammo sovutish kanallari va izolyatsiya oralig'i ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilmasa, ichki qatlamlar issiqlikni ushlab turishi mumkin.

Haqiqiy ilovalarda bu o'lchanadigan farqlarga aylanadi. Pastki ish harorati izolyatsiyaning buzilishini sekinlashtiradi. Va izolyatsiya muddati ko'pincha transformatorning uzoq umr ko'rishini belgilovchi omil hisoblanadi.

 

4. Mexanik quvvat va qisqa tutashuvning ishlashi

Elektr stressi bir narsa. Mexanik stress - bu boshqa.

Qisqa tutashuvlar- paytida o'rash ichidagi elektromagnit kuchlar keskin ortadi. Eksenel va radial kuchlar, agar ular mexanik jihatdan barqaror bo'lmasa, rulonlarni deformatsiya qilishi mumkin.

Folga o'rash deyarli uzluksiz silindrsimon qobiq kabi harakat qiladi. Mexanik kuchlanish chiziq strukturasi bo'ylab teng ravishda taqsimlanadi. Geometriya deformatsiyaga qarshi turadi.

Tel o'rash, aksincha, qatlamlar orasidagi harakatni oldini olish uchun ajratgichlar, epoksi yoki mustahkamlovchi halqalarga ko'proq tayanadi.

Tez-tez o'tadigan oqimlar yoki garmonik{0}}boy yuklangan - EV zaryadlovchi qurilmalari, sanoat drayverlari, qayta tiklanadigan tizimlar - mexanik chidamliligi bo'lgan ilovalar uchun dizayn afzalligidan ko'ra ko'proq bo'ladi. Bu risklarni boshqarishga aylanadi.

 

5. Hajmi, vazni va kosmik samaradorligi

To'ldirish omili qarshilikdan ko'ra ko'proq ta'sir qiladi. Bu jismoniy hajmga ta'sir qiladi.

Folga o'rash o'tkazgich bo'shlig'ini yanada samarali ishlatganligi sababli, xuddi shu oyna maydoniga ko'proq mis mos keladi. Bu lasan balandligini kamaytirishi va ba'zi hollarda transformatorning umumiy izini kamaytirishi mumkin.

Kosmosda{0}cheklangan o'rnatishlarda - uyingizda tizimlari, shahar podstansiyalari, ixcham maydonchalar-o'rnatilgan dizaynlar - hatto hajmning kichik qisqarishi ham.

Tel o'rash odatda o'tkazgichlar orasidagi masofani ko'proq talab qiladi. Bu moslashuvchanlik makon samaradorligi narxiga tushadi.

Yana, bu savdo-chegirma.

 

6. Iqtisodiy tahlil

Xarajat kamdan-kam hollarda e'tiborga olinmaydi.

Tel o'rash odatda past ishlab chiqarish narxiga ega. Uskunalar oddiyroq. Ta'mirlash osonroq. O'rtacha ilovalar uchun u iqtisodiy jihatdan amaliy bo'lib qoladi.

Folga o'rash maxsus texnika va qattiq ishlab chiqarish toleranslarini talab qiladi. Dastlabki xarajatlar oshadi.

Ammo operatsion samaradorlik tenglamani o'zgartiradi.

Mis yo'qotishlarini kamaytirish. Pastroq ish harorati. Kamaytirilgan stress. Kengaytirilgan izolyatsiya muddati.

Og'ir{0}}qo'llanmalarda bu omillar ko'pincha energiyani tejash va texnik xizmat ko'rsatishni qisqartirish orqali uch yildan besh yilgacha o'zini oqlash muddatiga aylanadi.

Dastlabki xarajat va umrbod xarajat -, bu haqiqiy taqqoslash.

 

7. Rivojlanayotgan tendentsiyalar va gibrid dizaynlar

 

 

Xulosa

Tel va folga o'rash ikki xil muhandislik falsafasini ifodalaydi. Simli o'rash moslashuvchanlik, tanishlik va iqtisodiy samaradorlikni taklif qiladi.Folga o'rash elektr samaradorligi, termal barqarorlik va mexanik mustahkamlikni taklif qiladi.

Ikkalasi ham universal "yaxshiroq" emas. Ularning har biri o‘ziga xos sharoitlarda ustunlik qiladi. Lekin geometriyaning joriy taqsimotga qanday ta’sir qilishini, strukturaning issiqlik oqimiga qanday ta’sir qilishini va mexanik dizaynning stressga ta’sir qilishini tushunish -, bu muhandislarga oqilona tanlash imkonini beradi. Xuddi shu transformator qobig'i. Turli xil ichki strategiya. Energetikada esa ichki strategiya hamma narsa.