Τα πηνία μετασχηματιστή τυλίγονται από χάλκινους αγωγούς, κυρίως με τη μορφή στρογγυλού σύρματος και ορθογώνιας λωρίδας. Η απόδοση ενός μετασχηματιστή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την καθαρότητα του χαλκού και τον τρόπο με τον οποίο τα πηνία συναρμολογούνται και συσκευάζονται σε αυτόν. Τα πηνία θα πρέπει να διατάσσονται έτσι ώστε να ελαχιστοποιούνται τα σπάταλα επαγόμενα ρεύματα. Ο κενός χώρος γύρω και μεταξύ των αγωγών πρέπει επίσης να μειωθεί στο μικρότερο δυνατό.
Αν και ο χαλκός υψηλής καθαρότητας είναι διαθέσιμος εδώ και πολλά χρόνια, μια σειρά από πρόσφατες καινοτομίες στον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζεται ο χαλκός έχουν βελτιώσει σημαντικά τη σχεδίαση του μετασχηματιστή, την επαγγελματική κατασκευήαποβολές και επιδόσεις.
Τα χάλκινα σύρματα και η ταινία για την κατασκευή μετασχηματιστών παράγονται από σύρμα, μια βασική ημικατασκευή που λαμβάνεται τώρα από τη συνεχή χύτευση και έλαση υψηλής ταχύτητας του τηγμένου χαλκού. Η συνεχής επεξεργασία, σε συνδυασμό με νέες τεχνικές χειρισμού, επέτρεψε στους προμηθευτές να προσφέρουν σύρματα και ταινίες σε πολύ μεγαλύτερα μήκη από ό,τι ήταν προηγουμένως δυνατό. Αυτό επέτρεψε την εισαγωγή του αυτοματισμού στην κατασκευή μετασχηματιστών και εξάλειψε τις συγκολλημένες αρθρώσεις που στο παρελθόν συνέβαλαν περιστασιακά στη μείωση της διάρκειας ζωής του μετασχηματιστή.
Ένας έξυπνος τρόπος ελαχιστοποίησης των απωλειών μέσω επαγόμενων ρευμάτων είναι η περιστροφή των αγωγών μέσα στο πηνίο,με τέτοιο τρόπο ώστε να αποφεύγεται η συνεχής στενή επαφή μεταξύ γειτονικών λωρίδων. Αυτό είναι δύσκολο και δαπανηρό για τον κατασκευαστή του μετασχηματιστή να το επιτύχει σε μικρή κλίμακα στην κατασκευή μεμονωμένων μετασχηματιστών, αλλά οι χάλκινοι ημικατασκευαστές έχουν αναπτύξει ένα προϊόν, συνεχώς μεταφερόμενο αγωγό (CTC), το οποίο μπορεί να παραδοθεί απευθείας στο εργοστάσιο.
Το CTC παρέχει μια έτοιμη μονωμένη και σφιχτά συσκευασμένη σειρά αγωγών για την κατασκευή πηνίων μετασχηματιστή.Η συσκευασία και η μεταφορά των μεμονωμένων αγωγών πραγματοποιείται σε ειδικά σχεδιασμένα in-line μηχανήματα. Οι χάλκινες λωρίδες λαμβάνονται από ένα μεγάλο στριφτάρι τυμπάνου, το οποίο μπορεί να χειριστεί 20 ή περισσότερα ξεχωριστά καρούλια λωρίδας. Η κεφαλή του μηχανήματος στοιβάζει τις λωρίδες σε σωρούς, δύο βάθους και ύψους έως 42, και μεταθέτει συνεχώς τις επάνω και κάτω λωρίδες για να ελαχιστοποιήσει την επαφή του αγωγού.
Τα χάλκινα σύρματα και λωρίδες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μετασχηματιστών είναι μονωμένα με επίστρωση από θερμοσκληρυνόμενο σμάλτο, χαρτί ή συνθετικά υλικά.Είναι σημαντικό το μονωτικό υλικό να είναι όσο το δυνατόν πιο λεπτό και αποτελεσματικό για να αποφευχθεί η περιττή σπατάλη χώρου. Αν και οι τάσεις που διαχειρίζεται ένας μετασχηματιστής ισχύος είναι υψηλές, οι διαφορές τάσης μεταξύ γειτονικών στρωμάτων στο πηνίο μπορεί να είναι αρκετά χαμηλές.
Μια άλλη καινοτομία στην κατασκευή συμπαγών πηνίων χαμηλής τάσης σε μικρότερους μετασχηματιστές διανομής είναι η χρήση πλατύ φύλλου χαλκού, αντί για σύρμα, ως πρώτη ύλη. Η παραγωγή φύλλων είναι μια απαιτητική διαδικασία, που απαιτεί μεγάλα, πολύ ακριβή μηχανήματα για την έλαση φύλλου πλάτους έως 800 mm, πάχους μεταξύ 0,05-3 mm και με φινίρισμα επιφάνειας και άκρων υψηλής ποιότητας.
Λόγω της ανάγκης να υπολογιστεί ο αριθμός στροφών σε ένα πηνίο μετασχηματιστή και να αντιστοιχιστεί αυτός με τις διαστάσεις του μετασχηματιστή και το ρεύμα που πρέπει να μεταφέρει το πηνίο, οι κατασκευαστές μετασχηματιστών απαιτούσαν πάντα ένα ευρύ φάσμα μεγεθών χάλκινων συρμάτων και λωρίδων. Μέχρι πρόσφατα, αυτό ήταν ένα δύσκολο πρόβλημα για τον χαλκό ημικατασκευαστή. Έπρεπε να κουβαλήσει μια μεγάλη σειρά από μήτρες για να τραβήξει λωρίδες στο απαιτούμενο μέγεθος. Ο κατασκευαστής του μετασχηματιστή απαιτεί γρήγορες παραδόσεις, συχνά πολύ μικρών τόνων, αλλά δεν υπάρχουν δύο παραγγελίες ίδιες και είναι αντιοικονομικό να διατηρείτε έτοιμο υλικό σε απόθεμα.
Η νέα τεχνολογία χρησιμοποιείται τώρα για την παραγωγή λωρίδας μετασχηματιστή με ψυχρή έλαση χάλκινου σύρματος στο απαιτούμενο μέγεθος, αντί να τραβήξει προς τα κάτω μέσω μήτρων.Η ράβδος σε μεγέθη έως 25mm τυλίγεται εν σειρά σε διαστάσεις που κυμαίνονται μεταξύ 2x1mm και 25x3mm. Μια μεγάλη ποικιλία προφίλ ακμών, για τη βελτίωση της τεχνικής απόδοσης και την αποφυγή ζημιών στα μονωτικά υλικά, παρέχεται από ρολά διαμόρφωσης ελεγχόμενα από υπολογιστή. Μια υπηρεσία ταχείας παράδοσης μπορεί να προσφερθεί στους κατασκευαστές μετασχηματιστών και δεν υπάρχει πλέον η ανάγκη μεταφοράς μεγάλου αποθέματος μήτρων ή αντικατάστασης φθαρμένων καλουπιών.
Η παρακολούθηση και ο ποιοτικός έλεγχος γίνονται in-line, χρησιμοποιώντας τεχνολογία που αναπτύχθηκε αρχικά για την έλαση μετάλλων μεγάλου όγκου. Οι παραγωγοί και οι ημικατασκευαστές χαλκού συνεχίζουν να αναπτύσσουν νέα προϊόντα και υπηρεσίες για τη βελτίωση της απόδοσης και της αξιοπιστίας των μετασχηματιστών. Αυτά περιλαμβάνουν την ιδιοσυγκρασία, τη συνοχή της αντοχής σε εφελκυσμό, την ποιότητα της επιφάνειας και την εμφάνιση. Εργάζονται επίσης σε τομείς όπως η καθαρότητα του χαλκού και τα συστήματα μόνωσης σμάλτου. Μερικές φορές οι καινοτομίες που αναπτύχθηκαν για άλλες τελικές αγορές, όπως τα ηλεκτρονικά ηλεκτρονικά πλαίσια ή η αεροδιαστημική, προσαρμόζονται για την κατασκευή μετασχηματιστών.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-27-2024