Zavojnice transformatora namotane su od bakrenih vodiča, uglavnom u obliku okrugle žice i pravokutne trake. Učinkovitost transformatora presudno ovisi o čistoći bakra i načinu na koji su zavojnice sastavljene i pakirane u njega. Zavojnice trebaju biti raspoređene tako da se minimaliziraju rasipne inducirane struje. Prazan prostor oko i između vodiča također treba smanjiti na najmanju moguću mjeru.
Iako je bakar visoke čistoće dostupan već mnogo godina, niz nedavnih inovacija u načinu na koji se bakar proizvodi uvelike je poboljšao dizajn transformatora, proizvodnju procesovima i izvedbama.
Bakrene žice i trake za proizvodnju transformatora proizvode se od žičane šipke, osnovnog poluproizvoda koji se sada dobiva brzim kontinuiranim lijevanjem i valjanjem rastaljenog bakra. Kontinuirana obrada, u kombinaciji s novim tehnikama rukovanja, omogućila je dobavljačima da ponude žicu i traku u puno većim duljinama nego što je to prije bilo moguće. To je omogućilo uvođenje automatizacije u proizvodnju transformatora i eliminiralo zavarene spojeve koji su u prošlosti povremeno pridonosili skraćenom vijeku trajanja transformatora.
Genijalan način minimiziranja gubitaka kroz inducirane struje je rotiranje vodiča unutar zavojnice,na takav način da se izbjegne stalni bliski kontakt između susjednih traka. Ovo je teško i skupo za proizvođače transformatora postići u maloj mjeri u izgradnji pojedinačnih transformatora, ali poluproizvođači bakra razvili su proizvod, kontinuirano transponirani vodič (CTC), koji se može isporučiti izravno u tvornicu.
CTC nudi gotove izolirane i čvrsto pakirane nizove vodiča za izgradnju transformatorskih zavojnica.Pakiranje i premještanje pojedinačnih vodiča obavlja se na posebno dizajniranim in-line strojevima. Bakrene trake uzimaju se iz velikog bubnja za uvijanje, koji može rukovati s 20 ili više odvojenih kolutova trake. Glava stroja slaže trake u hrpe, dvije duboke i do 42 visine, i kontinuirano premješta gornju i donju traku kako bi se kontakt vodiča sveo na minimum.
Bakrene žice i trake koje se koriste za proizvodnju transformatora izolirane su premazom od termoreaktivnog emajla, papira ili sintetičkih materijala.Važno je da izolacijski materijal bude što tanji i što učinkovitiji kako bi se izbjeglo nepotrebno gubljenje prostora. Iako su naponi kojima upravlja energetski transformator visoki, razlike napona između susjednih slojeva u zavojnici mogu biti prilično niske.
Još jedna inovacija u proizvodnji kompaktnih niskonaponskih svitaka u manjim distribucijskim transformatorima je korištenje širokog bakrenog lima, umjesto žice, kao sirovine. Proizvodnja limova zahtjevan je proces koji zahtijeva velike, vrlo precizne strojeve za valjanje limova širine do 800 mm, debljine između 0,05-3 mm i s visokokvalitetnom završnom obradom površine i rubova.
Zbog potrebe da se izračuna broj zavoja u zavojnici transformatora i uskladi to s dimenzijama transformatora i strujom koju zavojnica mora nositi, proizvođači transformatora oduvijek su zahtijevali širok raspon veličina bakrene žice i trake. Sve donedavno ovo je bio izazovan problem za poluproizvođače bakra. Morao je nositi velik izbor matrica kako bi izvukao traku na potrebnu veličinu. Proizvođač transformatora zahtijeva brze isporuke, često vrlo male tonaže, ali ne postoje dvije iste narudžbe, a neekonomično je držati gotov materijal na zalihama.
Sada se koristi nova tehnologija za proizvodnju transformatorske trake hladnim valjanjem bakrene žice do tražene veličine, umjesto da se provlači kroz kalupe.Žičana šipka u veličinama do 25 mm valja se u liniji do dimenzija u rasponu između 2x1 mm i 25x3 mm. Širok izbor rubnih profila, kako bi se poboljšala tehnička izvedba i spriječilo oštećenje izolacijskih materijala, osiguravaju računalno kontrolirani valjci za oblikovanje. Proizvođačima transformatora može se ponuditi usluga brze isporuke i više nema potrebe nositi veliku zalihu matrica ili mijenjati istrošene matrice.
Praćenje i kontrola kvalitete provode se u liniji, korištenjem tehnologije koja je izvorno razvijena za valjanje metala u velikim količinama. Proizvođači i poluprerađivači bakra nastavljaju razvijati nove proizvode i usluge za poboljšanje učinkovitosti i pouzdanosti transformatora. To uključuje temperaturu, postojanost vlačne čvrstoće, kvalitetu površine i izgled. Također rade na područjima uključujući čistoću bakra i izolacijske sustave emajla. Ponekad se inovacije razvijene za druga krajnja tržišta, kao što su okviri elektronike ili zrakoplovstva, prilagođavaju za proizvodnju transformatora.
Vrijeme objave: 27. kolovoza 2024