نوآوری کاربردهای مس در ترانسفورماتورها

کویل های ترانسفورماتور از هادی های مسی، عمدتاً به شکل سیم گرد و نوار مستطیلی پیچیده می شوند. کارایی یک ترانسفورماتور به طور اساسی به خلوص مس و نحوه مونتاژ و بسته بندی سیم پیچ ها در آن بستگی دارد. سیم پیچ ها باید طوری چیده شوند که جریان های القایی اتلاف را به حداقل برسانند. فضای خالی اطراف و بین هادی ها نیز باید تا حد امکان کاهش یابد.

اگرچه مس با خلوص بالا برای سالیان متمادی در دسترس بوده است، مجموعه ای از نوآوری های اخیر در روش ساخت مس، طراحی ترانسفورماتور و تولید حرفه ای را بسیار بهبود بخشیده است.cesses و عملکرد.

سیم‌ها و نوار مسی برای ساخت ترانسفورماتور از سیم میله تولید می‌شوند، یک نیمه ساخت پایه که اکنون با ریخته‌گری و نورد مداوم مس مذاب با سرعت بالا به دست می‌آید. پردازش مستمر، همراه با تکنیک‌های جدید جابجایی، تامین‌کنندگان را قادر می‌سازد تا سیم و نوار را در طول‌های بسیار طولانی‌تر از آنچه قبلاً ممکن بود، ارائه دهند. این اجازه می دهد تا اتوماسیون در ساخت ترانسفورماتور معرفی شود و اتصالات جوش داده شده را که در گذشته گهگاه به کوتاه شدن طول عمر ترانسفورماتور کمک می کردند، حذف کرد.

یک روش مبتکرانه برای به حداقل رساندن تلفات از طریق جریان های القایی، چرخاندن هادی ها در داخل سیم پیچ است.به گونه ای که از تماس نزدیک مداوم بین نوارهای مجاور خودداری شود. دستیابی به این امر برای سازنده ترانسفورماتور در مقیاس کوچک در ساخت ترانسفورماتورهای منفرد دشوار و پرهزینه است، اما نیمه سازان مسی محصولی با انتقال پیوسته هادی (CTC) تولید کرده اند که می تواند مستقیماً به کارخانه عرضه شود.

CTC مجموعه ای عایق بندی شده و محکم از هادی ها را برای ساخت سیم پیچ های ترانسفورماتور فراهم می کند.بسته‌بندی و جابجایی هادی‌های مجزا بر روی ماشین‌های خطی با طراحی ویژه انجام می‌شود. نوارهای مسی از یک درام چرخان بزرگ گرفته می شود که قادر است 20 یا بیشتر قرقره نوار مجزا را جابجا کند. سر دستگاه، نوارها را به صورت شمع‌هایی با عمق دو تا ارتفاع تا 42 روی هم قرار می‌دهد و به طور مداوم نوارهای بالا و پایین را جابجا می‌کند تا تماس هادی را به حداقل برساند.

سیم ها و نوارهای مسی مورد استفاده برای ساخت ترانسفورماتور با پوششی از مینای گرما سخت، کاغذ یا مواد مصنوعی عایق بندی شده اند.مهم است که مواد عایق تا حد ممکن نازک و کارآمد باشد تا از اتلاف غیر ضروری فضا جلوگیری شود. اگرچه ولتاژهای کنترل شده توسط ترانسفورماتور قدرت زیاد است، تفاوت ولتاژ بین لایه های همسایه در سیم پیچ می تواند بسیار کم باشد.

نوآوری دیگر در ساخت کویل های فشرده کم ولتاژ در ترانسفورماتورهای توزیع کوچکتر، استفاده از ورق مس پهن به جای سیم به عنوان ماده خام است. تولید ورق یک فرآیند سخت است که نیازمند ماشین‌های بزرگ و بسیار دقیق برای رول کردن ورق تا عرض ۸۰۰ میلی‌متر، ضخامت بین ۰.۰۵ تا ۳ میلی‌متر و سطح و لبه‌های با کیفیت بالا است.

به دلیل نیاز به محاسبه تعداد دور سیم پیچ ترانسفورماتور و تطبیق آن با ابعاد ترانسفورماتور و جریانی که سیم پیچ باید حمل کند، سازندگان ترانسفورماتور همیشه طیف وسیعی از اندازه های سیم و نوار مسی را درخواست کرده اند. تا همین اواخر این یک مشکل چالش برانگیز برای نیمه‌سازنده مس بود. او مجبور بود طیف وسیعی از قالب ها را حمل کند تا نوار را به اندازه لازم بکشد. سازنده ترانسفورماتور به تحویل سریع، اغلب در تناژهای بسیار کم نیاز دارد، اما هیچ دو سفارش مشابه نیستند، و نگهداری مواد نهایی در انبار غیراقتصادی است.

اکنون از فناوری جدید برای تولید نوار ترانسفورماتور با نورد سرد میله سیم مسی به اندازه مورد نیاز، به جای کشیدن آن از طریق قالب ها استفاده می شود.میله سیم در اندازه های تا 25 میلی متر به صورت خطی به ابعاد بین 2x1 میلی متر و 25x3 میلی متر رول می شود. طیف گسترده ای از پروفیل های لبه، برای بهبود عملکرد فنی و جلوگیری از آسیب به مواد عایق، توسط رول های فرم دهنده کنترل شده توسط کامپیوتر ارائه می شود. خدمات تحویل سریع را می توان به سازندگان ترانسفورماتور ارائه داد و دیگر نیازی به حمل حجم زیادی از قالب ها یا جایگزینی قالب های فرسوده نیست.

نظارت و کنترل کیفیت با استفاده از فناوری که در ابتدا برای نورد با حجم بالا از فلزات توسعه یافته بود، به صورت خطی انجام می شود. تولیدکنندگان و نیمه‌سازندگان مس به توسعه محصولات و خدمات جدید برای بهبود کارایی و قابلیت اطمینان ترانسفورماتور ادامه می‌دهند. اینها شامل مزاج، قوام استحکام کششی، کیفیت سطح و ظاهر است. آنها همچنین در زمینه هایی از جمله خلوص مس و سیستم های عایق مینا کار می کنند. گاهی اوقات نوآوری های توسعه یافته برای سایر بازارهای نهایی، مانند قاب های الکترونیکی یا هوافضا، برای ساخت ترانسفورماتور اقتباس می شوند.