Котушки трансформатора намотуються з мідних провідників, переважно у вигляді круглого дроту і прямокутної стрічки. Ефективність трансформатора в значній мірі залежить від чистоти міді та способу, яким котушки зібрані та упаковані в неї. Котушки повинні бути розташовані так, щоб мінімізувати марнотратні індуковані струми. Порожній простір навколо та між провідниками також має бути якомога меншим.
Хоча мідь високої чистоти доступна протягом багатьох років, серія останніх інновацій у способі виробництва міді значно покращила конструкцію трансформатора, виробництво пропроцесів і виконання.
Мідний дріт і смуга для виробництва трансформаторів виготовляються з катанки, основного напівфабрикату, який зараз отримують високошвидкісним безперервним литтям і прокаткою розплавленої міді. Безперервна обробка в поєднанні з новими методами обробки дозволила постачальникам пропонувати дріт і смугу набагато більшої довжини, ніж це було можливо раніше. Це дозволило запровадити автоматизацію виробництва трансформаторів і усунути зварні з’єднання, які в минулому час від часу призводили до скорочення терміну служби трансформатора.
Геніальний спосіб мінімізації втрат через індукційні струми полягає в тому, щоб обертати провідники всередині котушки,таким чином, щоб уникнути постійного тісного контакту між сусідніми смугами. Для виробника трансформаторів це важко і дорого досягти в невеликому масштабі при створенні окремих трансформаторів, але напіввиробники міді розробили продукт, безперервно транспонований провідник (CTC), який можна постачати безпосередньо на завод.
CTC надає готові ізольовані та щільно упаковані масиви провідників для побудови трансформаторних котушок.Упаковка та переміщення окремих провідників здійснюється на спеціально розробленому вбудованому обладнанні. Мідні стрічки беруть із великого барабанного крутильного пристрою, який здатний обробляти 20 або більше окремих котушок стрічки. Головка машини укладає смуги в купи, глибиною до двох і висотою до 42, і безперервно переміщує верхню та нижню смуги, щоб мінімізувати контакт провідника.
Мідні дроти і смуги, що використовуються для виготовлення трансформаторів, ізолюються покриттям з термореактивної емалі, паперу або синтетичних матеріалів.Важливо, щоб ізоляційний матеріал був якомога тоншим і ефективним, щоб уникнути непотрібних витрат простору. Хоча напруга, яку обробляє силовий трансформатор, висока, різниця напруг між сусідніми шарами в котушці може бути досить низькою.
Іншим нововведенням у виготовленні компактних низьковольтних котушок у менших розподільних трансформаторах є використання широкого мідного листа, а не дроту, як сировини. Виробництво аркушів є вимогливим процесом, який потребує великих, дуже точних верстатів для згортання аркушів шириною до 800 мм, товщиною від 0,05 до 3 мм і з високоякісною обробкою поверхні та країв.
Через необхідність розрахувати кількість витків у котушці трансформатора та узгодити це з розмірами трансформатора та струмом, який має пропускати котушка, виробники трансформаторів завжди вимагали широкого діапазону розмірів мідного дроту та стрічки. Донедавна це було складною проблемою для напівфабрикатів міді. Йому довелося носити з собою велику кількість штампів, щоб витягнути стрічку необхідного розміру. Виробник трансформаторів вимагає швидких поставок, часто досить невеликих тоннажів, але немає двох однакових замовлень, і зберігати готовий матеріал на складі невигідно.
Зараз використовується нова технологія виробництва трансформаторної смуги шляхом холодної прокатки мідної катанки до необхідного розміру, а не протягування її через штампи.Катанка розміром до 25 мм згортається в лінію до розмірів від 2x1 мм до 25x3 мм. Широкий вибір крайових профілів для покращення технічних характеристик і запобігання пошкодженню ізоляційних матеріалів забезпечується завдяки комп’ютеризованим керованим формуванням валків. Виробникам трансформаторів можна запропонувати послугу швидкої доставки, і більше не потрібно носити великий запас матриць або замінювати зношені матриці.
Моніторинг і контроль якості здійснюються на лінії за допомогою технології, яка спочатку була розроблена для прокатки металів у великих обсягах. Виробники та напівфабрикати міді продовжують розробляти нові продукти та послуги для підвищення ефективності та надійності трансформаторів. До них відносяться загартування, стабільність міцності на розрив, якість поверхні та зовнішній вигляд. Вони також працюють у таких сферах, як чистота міді та емалеві ізоляційні системи. Іноді інновації, розроблені для інших кінцевих ринків, наприклад електронні свинцеві рами або аерокосмічна промисловість, адаптуються для виробництва трансформаторів.
Час публікації: 27 серпня 2024 р