Les résistances axiales et radiales des enroulements transformateurs sont essentielles pour assurer la stabilité mécanique sousConditions de circuit court -etextension thermiquePendant le fonctionnement. Voici les critères clés utilisés dans la conception et l'analyse de ces forces:
1. Critères de résistance radiale
Act des forces radialesvers l'extérieur ou vers l'intérieurLe long de la circonférence d'enroulement, essayant d'étendre ou de comprimer l'enroulement pendant les circuits courts -. Si la résistance radiale est insuffisante, elle peut conduire àflambementdes enroulements. Les critères de conception comprennent:
Résister aux forces radiales du circuit court court -
Les forces sont calculées sur la base du courant de circuit court -.
Radial Force FRF_RFR dépend de la résistance et du courant du champ magnétique:
Fr∝i2 × μ0 × nf_r \\ propo i ^ 2 \\ Times \\ mu_0 \\ Times Nfr ∝i2 × μ0 × n
Lorsque III est courant, μ0 \\ mu_0μ0 est la perméabilité de l'espace libre et NNN est le nombre de virages.
Analyse des contraintes de flambement et de cerceau
Les enroulements doivent résister à la contrainte de compression (contrainte de cerceau) dans des conditions de circuit courtes -.
La limite d'élasticité du matériau, le module de Young et le rapport de Poisson du conducteur (par exemple, cuivre ou aluminium) sont pris en compte.
Spacers Design et des anneaux de soutien
Des entretoises d'isolation appropriées sont utilisées pour empêcher la déformation en distribuant uniformément les forces à travers les enroulements.
Compensation de dilatation thermique
Les matériaux doivent avoir des taux d'expansion thermique compatibles pour éviter le déplacement radial en raison de l'accumulation de chaleur.
2. Critères de résistance axiale
Agir sur les forces axialessur toute la longueurde l'enroulement, le faisant comprimer ou s'étirer. Une résistance axiale insuffisante peut entraînerdéformation télescopiqueou mouvement des couches sinueuses. Les facteurs suivants sont pris en compte:
Short - Circuit Forces axiales
Les forces sont calculées pour les courants de défaut, qui génèrent à la fois des forces attractives et répulsives entre les couches d'enroulement.
La Force FAF_AFA est proportionnelle au produit du courant de défaut et de la densité de flux magnétique:
Fa∝i × bf_a \\ propo i \\ Times bfa ∝i × b
Pré - Compression des enroulements
Les enroulements sont pré - compressés pendant l'assemblage pour minimiser le mouvement pendant le fonctionnement. Cela réduit également le risque de séparation des couches.
Pression de serrage
Une pression de serrage adéquate est maintenue pour empêcher le déplacement axial pendant les circuits courts -. Les systèmes de serrage avec des boulons calibrés ou des plaques de presse assurent même la distribution de force.
Résistance mécanique des structures d'isolation et de soutien
Les matériaux isolants utilisés entre les couches (par exemple, Pressboard ou Nomex) doivent avoir une résistance à la compression élevée pour résister aux forces axiales sans déformation.
3. Propriétés des matériaux pour la conception de la résistance
Cuivre et aluminium: Doit avoir une résistance à la traction élevée et une faible déformation sous des forces magnétiques élevées.
Isolation du tableau de bord: Fournit un support mécanique et une isolation, avec une résistance à la compression élevée.
Cames et pinces centrales: Utilisé pour empêcher le mouvement axial des enroulements, conçu pour supporter la contrainte mécanique.
4. Normes de l'industrie et marges de sécurité
IEC 60076-5: Spécifie les exigences de performance du circuit court - pour les transformateurs de puissance.
IEEE C57.12.00: Fournit des directives pour la résistance du circuit court - des transformateurs de distribution.
Facteur de sécurité: Une marge (généralement 1,1 à 1,5) est appliquée sur les contraintes calculées pour tenir compte des incertitudes.
Ces critères garantissent que les enroulements peuvent résister aux deuxcontraintes mécaniques et thermiquesAu cours de la vie opérationnelle du transformateur, en particulier dans des conditions de faille.
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