นวัตกรรมการประยุกต์ใช้ทองแดงในหม้อแปลงไฟฟ้า

ขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้ามีการพันจากตัวนำทองแดง โดยส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นลวดกลมและแถบสี่เหลี่ยม ประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของทองแดงและวิธีการประกอบและบรรจุคอยล์ลงไป ควรจัดเรียงคอยล์เพื่อลดกระแสเหนี่ยวนำที่สิ้นเปลืองให้เหลือน้อยที่สุด พื้นที่ว่างรอบๆ และระหว่างตัวนำต้องถูกลดขนาดให้เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

แม้ว่าทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูงจะมีมานานหลายปีแล้วก็ตาม ชุดของนวัตกรรมล่าสุดในลักษณะที่ทองแดงถูกประดิษฐ์ขึ้นได้ปรับปรุงการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างมากเซสชั่นและประสิทธิภาพ

ลวดทองแดงและแถบสำหรับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าผลิตจากเหล็กลวด ซึ่งเป็นการผลิตกึ่งพื้นฐานขั้นพื้นฐานที่ได้จากการหล่อและการรีดทองแดงหลอมเหลวอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วสูง การประมวลผลอย่างต่อเนื่อง ผสมผสานกับเทคนิคการจัดการแบบใหม่ ช่วยให้ซัพพลายเออร์สามารถนำเสนอลวดและแถบที่ยาวกว่าที่เคยเป็นไปได้มาก สิ่งนี้ทำให้สามารถนำระบบอัตโนมัติมาใช้กับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าได้ และขจัดรอยต่อที่เชื่อมซึ่งในอดีตบางครั้งส่งผลให้อายุการใช้งานของหม้อแปลงสั้นลง

วิธีที่ชาญฉลาดในการลดการสูญเสียผ่านกระแสเหนี่ยวนำคือการหมุนตัวนำภายในขดลวดในลักษณะที่จะหลีกเลี่ยงการสัมผัสใกล้ชิดอย่างต่อเนื่องระหว่างแถบที่อยู่ติดกัน นี่เป็นเรื่องยากและมีราคาแพงสำหรับผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่จะบรรลุผลสำเร็จในระดับเล็ก ๆ ในการสร้างหม้อแปลงแต่ละตัว แต่ผู้ผลิตกึ่งแปรรูปทองแดงได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ ตัวนำแบบขนย้ายอย่างต่อเนื่อง (CTC) ซึ่งสามารถจ่ายให้กับโรงงานได้โดยตรง

CTC มีตัวนำตัวนำที่หุ้มฉนวนพร้อมและแน่นหนาสำหรับการสร้างขดลวดหม้อแปลงการบรรจุและการขนย้ายของตัวนำแต่ละตัวจะดำเนินการโดยใช้เครื่องจักรในสายการผลิตที่ออกแบบเป็นพิเศษ แถบทองแดงนำมาจากดรัม-ทวิสเตอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถจัดการแถบแยกได้ตั้งแต่ 20 ม้วนขึ้นไป ส่วนหัวของตัวเครื่องจะเรียงแถบเป็นกองลึก 2 ชั้นและสูงได้ถึง 42 และขนย้ายแถบด้านบนและด้านล่างอย่างต่อเนื่องเพื่อลดการสัมผัสของตัวนำ

ลวดและแถบทองแดงที่ใช้สำหรับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าถูกหุ้มด้วยฉนวนด้วยการเคลือบเทอร์โมเซตติงอีนาเมล กระดาษ หรือวัสดุสังเคราะห์สิ่งสำคัญคือวัสดุฉนวนจะต้องบางและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลืองพื้นที่โดยไม่จำเป็น แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่จัดการโดยหม้อแปลงไฟฟ้าจะสูง แต่ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างชั้นใกล้เคียงในขดลวดอาจค่อนข้างต่ำ

นวัตกรรมอีกอย่างหนึ่งในการผลิตขดลวดแรงดันต่ำขนาดกะทัดรัดในหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายขนาดเล็กคือการใช้แผ่นทองแดงหน้ากว้างแทนลวดเป็นวัตถุดิบ การผลิตแผ่นเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความพยายาม โดยต้องใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่และแม่นยำมากในการม้วนแผ่นที่มีความกว้างสูงสุด 800 มม. ความหนาระหว่าง 0.05-3 มม. และต้องมีพื้นผิวและการตกแต่งขอบคุณภาพสูง

เนื่องจากจำเป็นต้องคำนวณจำนวนรอบในขดลวดหม้อแปลง และจับคู่สิ่งนี้กับขนาดของหม้อแปลงและกระแสไฟฟ้าที่ขดลวดต้องมี ผู้ผลิตหม้อแปลงจึงต้องการลวดทองแดงและแถบขนาดต่างๆ เสมอ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นี่เป็นปัญหาที่ท้าทายสำหรับผู้ผลิตกึ่งแปรรูปทองแดง เขาต้องแบกแม่พิมพ์จำนวนมากเพื่อดึงแถบให้ได้ขนาดที่ต้องการ ผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าต้องการการจัดส่งที่รวดเร็ว ซึ่งมักจะมีน้ำหนักค่อนข้างน้อย แต่ไม่มีคำสั่งซื้อใดที่เหมือนกัน และการเก็บวัสดุสำเร็จรูปไว้ในสต็อกไม่ใช่เรื่องประหยัด

ปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยีใหม่ในการผลิตแถบหม้อแปลงโดยการรีดเย็นของเหล็กลวดทองแดงตามขนาดที่ต้องการ แทนที่จะดึงลงมาผ่านแม่พิมพ์เหล็กลวดที่มีขนาดสูงสุด 25 มม. จะถูกรีดในแนวเดียวกันจนมีขนาดตั้งแต่ 2x1 มม. ถึง 25x3 มม. โปรไฟล์ขอบที่หลากหลายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทคนิคและป้องกันความเสียหายต่อวัสดุฉนวน จัดทำโดยม้วนขึ้นรูปที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ผู้ผลิตหม้อแปลงสามารถเสนอบริการจัดส่งที่รวดเร็ว และไม่จำเป็นต้องขนส่งแม่พิมพ์จำนวนมากหรือเปลี่ยนแม่พิมพ์ที่ชำรุดอีกต่อไป

การตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพดำเนินการแบบอินไลน์ โดยใช้เทคโนโลยีที่เดิมพัฒนาขึ้นสำหรับการรีดโลหะในปริมาณมาก ผู้ผลิตทองแดงและผู้ประกอบกึ่งสำเร็จรูปยังคงพัฒนาผลิตภัณฑ์และบริการใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของหม้อแปลง ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิ ความต้านแรงดึงที่สม่ำเสมอ คุณภาพพื้นผิว และรูปลักษณ์ภายนอก พวกเขายังทำงานในด้านต่างๆ เช่น ความบริสุทธิ์ของทองแดงและระบบฉนวนเคลือบฟัน บางครั้งนวัตกรรมที่พัฒนาขึ้นสำหรับตลาดปลายทางอื่นๆ เช่น ลีดเฟรมอิเล็กทรอนิกส์หรือการบินและอวกาศ จะถูกนำไปปรับใช้สำหรับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า