As bobinas do transformador están enroladas a partir de condutores de cobre, principalmente en forma de fío redondo e tira rectangular. A eficiencia dun transformador depende fundamentalmente da pureza do cobre e da forma en que as bobinas son montadas e empaquetadas nel. As bobinas deben estar dispostas para minimizar as correntes inducidas derrochadoras. O espazo baleiro ao redor e entre os condutores tamén debe reducirse ao menor posible.
Aínda que o cobre de alta pureza estivo dispoñible durante moitos anos, unha serie de innovacións recentes na forma en que se fabrica o cobre melloraron moito o deseño do transformador, a fabricación proceses e rendemento.
Os fíos e tiras de cobre para a fabricación de transformadores prodúcense a partir de arame, unha semifabricación básica que agora se obtén mediante a fundición e laminación continuas a alta velocidade de cobre fundido. O procesamento continuo, combinado con novas técnicas de manipulación, permitiu aos provedores ofrecer cables e tiras en lonxitudes moito máis longas do que antes era posible. Isto permitiu introducir a automatización na fabricación de transformadores e eliminar as unións soldadas que no pasado contribuíron ocasionalmente a acurtar a vida útil dos transformadores.
Unha forma enxeñosa de minimizar as perdas a través das correntes inducidas é facer xirar os condutores dentro da bobina,de tal xeito que se evite o contacto estreito e continuo entre tiras adxacentes. Isto é difícil e caro para o fabricante de transformadores de conseguir a pequena escala na construción de transformadores individuais, pero os semifabricantes de cobre desenvolveron un produto, un condutor de transposición continua (CTC), que se pode subministrar directamente á fábrica.
CTC ofrece unha matriz de condutores illados e ben compactos para construír bobinas de transformadores.O embalaxe e transposición de condutores individuais realízase en maquinaria en liña especialmente deseñada. As tiras de cobre tómanse dun gran tambor-twister, que é capaz de manexar 20 ou máis bobinas separadas de tira. A cabeza da máquina apila as tiras en pilas, de dúas profundidades e ata 42 de alto, e traspón continuamente as tiras superior e inferior para minimizar o contacto dos condutores.
Os fíos e tiras de cobre utilizados para a fabricación de transformadores están illados cun revestimento de esmalte termoendurecible, papel ou materiais sintéticos.É importante que o material de illamento sexa o máis fino e o máis eficiente posible para evitar un desperdicio innecesario de espazo. Aínda que as tensións que manexa un transformador de potencia son altas, as diferenzas de tensión entre as capas veciñas da bobina poden ser bastante baixas.
Outra innovación na fabricación de bobinas compactas de baixa tensión en transformadores de distribución máis pequenos é o uso de follas anchas de cobre, en lugar de fío, como materia prima. A produción de chapas é un proceso esixente, que precisa de máquinas grandes e moi precisas para enrolar chapas de ata 800 mm de ancho, entre 0,05 e 3 mm de grosor e cun acabado de superficie e bordo de alta calidade.
Debido á necesidade de calcular o número de espiras dunha bobina do transformador e adaptalo ás dimensións do transformador e á corrente que debe transportar a bobina, os fabricantes de transformadores sempre demandaron unha ampla gama de tamaños de cables e tiras de cobre. Ata hai pouco este era un problema desafiante para o semifabricante de cobre. Tivo que levar unha gran variedade de matrices para tirar a tira ao tamaño necesario. O fabricante de transformadores require entregas rápidas, moitas veces de tonelaxes bastante pequenas, pero non hai dous pedidos iguais e non é económico manter o material acabado en stock.
A nova tecnoloxía utilízase agora para producir tiras de transformadores mediante a laminación en frío de alambre de cobre ata o tamaño necesario, en lugar de tiralo a través de matrices.A varilla en tamaños de ata 25 mm enróllase en liña a dimensións que oscilan entre 2x1 mm e 25x3 mm. Unha gran variedade de perfís de bordo, para mellorar o rendemento técnico e evitar danos nos materiais illantes, ofrécense mediante rolos de conformación controlados por ordenador. Pódese ofrecer un servizo de entrega rápida aos fabricantes de transformadores e xa non é necesario levar un gran stock de matrices ou substituír matrices desgastadas.
A vixilancia e control de calidade realízase en liña, utilizando tecnoloxía que foi desenvolvida orixinalmente para a laminación de metais en grandes cantidades. Os produtores e semifabricantes de cobre seguen desenvolvendo novos produtos e servizos para mellorar a eficiencia e fiabilidade dos transformadores. Estes inclúen o tempero, a consistencia da resistencia á tracción, a calidade da superficie e o aspecto. Tamén están a traballar en áreas como a pureza do cobre e os sistemas de illamento de esmalte. Ás veces, as innovacións desenvolvidas para outros mercados finais, como os cadros electrónicos ou aeroespaciais, adáptanse para a fabricación de transformadores.
Hora de publicación: 27-Ago-2024