Transformatorspolar lindas av kopparledare, främst i form av rund tråd och rektangulär remsa. Effektiviteten hos en transformator är avgörande beroende på kopparrenheten och det sätt på vilket spolarna monteras och packas in i den. Spolar bör anordnas för att minimera slöseri med inducerade strömmar. Det tomma utrymmet runt och mellan ledarna behöver också minskas till så litet som möjligt.
Även om koppar med hög renhet har funnits tillgängligt i många år, en rad nya innovationer i det sätt på vilket koppar tillverkas har avsevärt förbättrat transformatordesignen, tillverkningsproffscesser och prestanda.
Koppartrådarna och bandet för transformatortillverkning är tillverkade av valstråd, en grundläggande halvfabrikat som nu erhålls genom höghastighets kontinuerlig gjutning och valsning av smält koppar. Kontinuerlig bearbetning i kombination med nya hanteringstekniker har gjort det möjligt för leverantörer att erbjuda tråd och band i mycket längre längder än vad som tidigare varit möjligt. Detta har gjort det möjligt att införa automatisering i transformatortillverkningen och eliminerat de svetsfogar som tidigare ibland bidrog till förkortade transformatorlivslängder.
Ett genialiskt sätt att minimera förluster genom inducerade strömmar är att rotera ledarna i spolen,på ett sådant sätt att kontinuerlig närkontakt mellan intilliggande remsor undviks. Detta är svårt och dyrt för transformatortillverkaren att åstadkomma i liten skala i att bygga enskilda transformatorer, men kopparhalvfabrikat har utvecklat en produkt, kontinuerligt transponerad ledare (CTC), som kan levereras direkt till fabriken.
CTC tillhandahåller en färdigisolerad och tätt packad uppsättning ledare för att bygga transformatorspolar.Packning och transponering av enskilda ledare görs på specialdesignade in-line maskiner. Kopparremsor tas från en stor trumma, som kan hantera 20 eller fler separata remsor. Maskinens huvud staplar remsorna i högar, två djupa och upp till 42 höga, och transponerar kontinuerligt de övre och nedre remsorna för att minimera ledarkontakt.
Koppartrådarna och -remsorna som används för transformatortillverkning är isolerade med en beläggning av härdplast emalj, papper eller syntetiska material.Det är viktigt att isoleringsmaterialet är så tunt och så effektivt som möjligt för att undvika onödigt slöseri med utrymme. Även om spänningarna som hanteras av en krafttransformator är höga, kan spänningsskillnaderna mellan närliggande skikt i spolen vara ganska låga.
En annan innovation i tillverkningen av kompakta lågspänningsspolar i mindre distributionstransformatorer är användningen av bred kopparplåt, snarare än tråd, som råmaterial. Plåttillverkning är en krävande process som kräver stora, mycket noggranna maskiner för att rulla plåt upp till 800 mm bred, mellan 0,05-3 mm tjock och med en högkvalitativ yta och kantbearbetning.
På grund av behovet av att beräkna antalet varv i en transformatorspole, och matcha detta med transformatordimensionerna och strömmen som spolen måste bära, har transformatortillverkare alltid efterfrågat ett brett utbud av storlekar av koppartråd och -band. Tills nyligen var detta ett utmanande problem för kopparhalvfabrikanten. Han var tvungen att bära ett stort antal stansar för att rita remsor till önskad storlek. Transformatortillverkaren kräver snabba leveranser, ofta av ganska små tonnage, men ingen order är den andra lik och det är oekonomiskt att ha färdigt material i lager.
Ny teknik används nu för att tillverka transformatorband genom kallvalsning av koppartråd till önskad storlek, snarare än att dra ner den genom formarna.Valstråd i storlekar upp till 25 mm rullas in-line till dimensioner mellan 2x1 mm och 25x3 mm. Ett brett utbud av kantprofiler, för att förbättra teknisk prestanda och förhindra skador på isoleringsmaterial, tillhandahålls av datorstyrda formningsvalsar. En snabb leveransservice kan erbjudas till transformatortillverkare, och det finns inte längre behov av att bära ett stort lager av stansar eller byta ut slitna stansar.
Övervakning och kvalitetskontroll utförs in-line, med hjälp av teknik som ursprungligen utvecklades för högvolymvalsning av metaller. Kopparproducenter och halvfabrikata fortsätter att utveckla nya produkter och tjänster för att förbättra transformatorernas effektivitet och tillförlitlighet. Dessa inkluderar härdning, konsistens av draghållfasthet, ytkvalitet och utseende. De arbetar också inom områden inklusive kopparrenhet och emaljisoleringssystem. Ibland är innovationer som utvecklats för andra slutmarknader, såsom elektronikledningsramar eller flyg, anpassade för transformatortillverkning.
Posttid: 2024-aug-27