Cewki transformatorowe nawinięte są z przewodów miedzianych, głównie w postaci drutu okrągłego i prostokątnej taśmy. Sprawność transformatora zależy w dużym stopniu od czystości miedzi oraz sposobu, w jaki cewki są montowane i pakowane w nią. Cewki powinny być rozmieszczone tak, aby zminimalizować marnotrawstwo prądów indukowanych. Pustą przestrzeń wokół i pomiędzy przewodami należy również zmniejszyć do możliwie najmniejszej.
Chociaż miedź o wysokiej czystości jest dostępna od wielu lat, szereg najnowszych innowacji w sposobie wytwarzania miedzi znacznie ulepszył konstrukcję transformatora, zapewniając profesjonalną produkcjęce i wydajność.
Druty i taśmy miedziane do produkcji transformatorów produkowane są z walcówki, podstawowego półfabrykatu uzyskiwanego obecnie w procesie ciągłego odlewania i walcowania stopionej miedzi z dużą szybkością. Ciągłe przetwarzanie w połączeniu z nowymi technikami obsługi umożliwiło dostawcom oferowanie drutu i taśmy o znacznie większej długości niż było to wcześniej możliwe. Umożliwiło to wprowadzenie automatyzacji do produkcji transformatorów i wyeliminowanie połączeń spawanych, które w przeszłości czasami przyczyniały się do skrócenia żywotności transformatorów.
Pomysłowym sposobem minimalizacji strat przez prądy indukowane jest obracanie przewodników w cewce,w taki sposób, aby uniknąć ciągłego, bliskiego kontaktu pomiędzy sąsiednimi paskami. Jest to trudne i kosztowne dla producenta transformatorów do osiągnięcia na małą skalę przy budowie pojedynczych transformatorów, ale półfabrykanci miedzi opracowali produkt, przewodnik w sposób ciągły transponowany (CTC), który można dostarczać bezpośrednio do fabryki.
CTC zapewnia gotowy, izolowany i szczelnie upakowany zestaw przewodów do budowy cewek transformatorów.Pakowanie i transpozycja poszczególnych przewodów odbywa się na specjalnie zaprojektowanych maszynach liniowych. Taśmy miedziane pobierane są z dużej skręcarki bębnowej, która jest w stanie obsłużyć 20 lub więcej oddzielnych rolek taśmy. Głowica maszyny układa paski w stosy o głębokości dwóch i wysokości do 42, a następnie w sposób ciągły przesuwa górny i dolny pasek, aby zminimalizować kontakt z przewodnikiem.
Druty i taśmy miedziane stosowane do produkcji transformatorów izolowane są powłoką z termoutwardzalnej emalii, papieru lub materiałów syntetycznych.Ważne jest, aby materiał izolacyjny był jak najcieńszy i jak najbardziej wydajny, aby uniknąć niepotrzebnego marnowania przestrzeni. Chociaż napięcia obsługiwane przez transformator mocy są wysokie, różnice napięć pomiędzy sąsiednimi warstwami cewki mogą być dość niskie.
Kolejną innowacją w produkcji kompaktowych cewek niskiego napięcia w mniejszych transformatorach rozdzielczych jest zastosowanie jako surowca szerokiej blachy miedzianej zamiast drutu. Produkcja blach jest wymagającym procesem, wymagającym dużych, bardzo dokładnych maszyn do zwijania blach o szerokości do 800 mm i grubości od 0,05 do 3 mm oraz wysokiej jakości wykończenia powierzchni i krawędzi.
Ze względu na konieczność obliczenia liczby zwojów w cewce transformatora i dopasowania jej do wymiarów transformatora i prądu, jaki musi przewodzić cewka, producenci transformatorów zawsze wymagali szerokiego zakresu rozmiarów drutu i taśmy miedzianej. Do niedawna był to trudny problem dla półfabrykatora miedzi. Aby narysować pasek do wymaganego rozmiaru, musiał nosić przy sobie duży wybór matryc. Producent transformatorów wymaga szybkich dostaw, często o niewielkich tonach, ale nie ma dwóch takich samych zamówień, a utrzymywanie gotowego materiału na magazynie jest nieekonomiczne.
Obecnie stosuje się nową technologię produkcji taśm transformatorowych poprzez walcowanie na zimno walcówki miedzianej do wymaganego rozmiaru zamiast przeciągania jej przez matryce.Walcówka w rozmiarach do 25mm jest walcowana w linii do wymiarów od 2x1mm do 25x3mm. Szeroką gamę profili krawędziowych, w celu poprawy parametrów technicznych i zapobiegania uszkodzeniom materiałów izolacyjnych, zapewniają sterowane komputerowo rolki formujące. Producentom transformatorów można zaoferować usługę szybkiej dostawy, bez konieczności noszenia dużego zapasu matryc lub wymiany zużytych matryc.
Monitorowanie i kontrola jakości odbywa się na bieżąco, przy użyciu technologii opracowanej pierwotnie do walcowania metali na dużą skalę. Producenci miedzi i półfabrykaci w dalszym ciągu opracowują nowe produkty i usługi w celu poprawy wydajności i niezawodności transformatorów. Należą do nich temperament, stała wytrzymałość na rozciąganie, jakość powierzchni i wygląd. Pracują także w obszarach obejmujących czystość miedzi i systemy izolacyjne emalią. Czasami innowacje opracowane dla innych rynków końcowych, takie jak ramy prowadzące do elektroniki lub przemysł lotniczy, są dostosowywane do produkcji transformatorów.
Czas publikacji: 27 sierpnia 2024 r