Zariadenie na meranie zlomeného drôtu vlastnými rukami. Spôsoby lokalizácie podzemných káblov a potrubí

a mnoho ďalších mechanizmov.

Drôt vinutia, na rozdiel od iných typov vodičov, má ako hlavný parameter priemer vodivého jadra a nie jeho prierez. Pre vinutia je veľmi tenký drôt so zanedbateľnou vrstvou izolácie. Najtenšie vodiče vinutia sú vyrobené podľa špeciálnej výrobnej technológie pre obzvlášť tenké vodiče a elektroizolačné materiály.

Po dlhú dobu boli navíjacie drôty vyrobené výlučne z medi. Dnes sa na ne často používa hliník a iné zliatiny s výraznou odolnosťou. Hliník šetrí drahú a vzácnu meď.

Klasifikácia

Drôty vinutia sú klasifikované podľa materiálu izolácie, podľa tvaru prierezu a materiálu jadra.

Izolačný materiál

Drôt vinutia sa vyrába s nasledujúcimi typmi izolácie:

Vláknitý.
Smalt.
Kombinované.

vláknité

Drôty s vláknitou izoláciou majú zvýšenú mechanickú pevnosť. Hrúbka vláknitej izolácie je pomerne veľká a môže dosiahnuť až 0,4 mm na každej strane. Chemická odolnosť a odolnosť proti vlhkosti takýchto drôtov je nízka.

Vláknitá izolácia drôtov používaných na prevíjanie elektromotorov a výrobu olejových zvitkov môže zahŕňať papier, bavlnenú tkaninu, sklo, ako aj azbestové vlákna, lavsan, hodváb. Tieto vlákna a tkaniny sú navrstvené v niekoľkých vrstvách podobne ako pletená pančucha.

smaltovaná izolácia

Smaltovaný izolačný materiál je vinylflex, metalvin, organokremičitá báza, kyselina polyétertereftalová, polyuretán.

Navíjací drôt potiahnutý špeciálnym smaltom má elektrickú pevnosť, odolnosť proti vlhkosti, agresívny chemikálie. Charakteristickým znakom smaltovaných drôtov vinutia je veľmi malá hrúbka izolovanej vrstvy (najväčšia hrúbka je 0,09 mm). Sila smaltu drôtu PEL je malá, takýto drôt sa používa iba na vinutia cievok pracujúcich v stacionárnom stave.

Vysoko pevný smaltovaný drôt PETV, rovnako ako PET-155, sa používa na vinutia elektromotorov s výkonom do 100 kilowattov. Smaltovaný drôt PET-155 sa používa na výrobu novej série elektromotorov, pevnosť jeho izolácie umožňuje navíjanie drôtu na automatoch. Smaltované drôty majú tiež vysokú tepelnú odolnosť a sú schopné odolať teplotám až do 155 stupňov.

Kombinované

Vinutý drôt s kombinovanou izoláciou vo svojich parametroch je v medzipolohe medzi dvoma uvažovanými typmi drôtov. Kombinovaný typ izolácie zahŕňa niekoľko vrstiev. Vonkajší povlak zvyčajne pozostáva z vláknitého materiálu, zatiaľ čo vnútorný povlak je smalt. Napríklad drôt PELSHO znamená: medený drôt vinutia s hodvábnou a lakovanou smaltovanou izoláciou.

Ak je vodič impregnovaný tepelne odolným lakom a pokrytý sklolaminátom, potom jeho označenie obsahuje písmeno "K". Tento typ drôtu sa stal populárnym vďaka svojej vysokej spoľahlivosti a používa sa pre elektromotory zdvíhacích a prepravných mechanizmov vrátane žeriavov na stavbu lodí.

Tvar sekcie

Navíjacie drôty sa dodávajú v dvoch tvaroch prierezu:

Okrúhly.
Obdĺžnikový.

Okrúhla časť drôtu sa používa v rôznych oblastiach. Takýto drôt má vysokú pevnosť a elektrické vlastnosti.

Veľkosti pravouhlých úsekov drôtov sú štandardizované. Takýto drôt sa často používa pre vinutia transformátora. Hrúbka pravouhlých oťaží dosahuje až 5,9 mm a šírka až 14,5 mm.

Pomer týchto veľkostí sa môže líšiť. Existujú určité nevýhody vyjadrené v použití navíjacích drôtov plochého prierezu. Keď je navinutý na cievke, existuje vysoká pravdepodobnosť poškodenia izolácie a tiež pri veľmi malých častiach drôtu je vizuálne ťažké rozlíšiť menšiu stranu časti od väčšej.

V akomkoľvek vinutí je dôležitým prvkom cievka vodiča okolo jadra. Podľa aktuálneho výkonu sa zvolí požadovaný prierez vodiča. Okrúhly drôt sa zvyčajne používa pre ľahké zaťaženie, zatiaľ čo obdĺžnikový drôt sa používa pre vyššie zaťaženie.

Materiál vodiča

Väčšina drôtov vinutia je vyrobená z nasledujúcich materiálov:

Meď.
hliník.

Medené drôty vinutia tvoria väčšinu všetkých vyrobených drôtov. Majú nízky odpor, významnú hmotnosť. Náklady na medené drôty sú vysoké.

V poslednej dobe sa namiesto medených drôtov na vinutia používa hliníkový drôt, ktorý je oveľa ľahší, má nižšie náklady, ale má vyšší odpor ako medený vodič.

Označovanie

Na označenie drôtu je označený, čo znamená materiál jadra a izolácie.

Na začiatku označenia je písmeno "P" pre medený drôt a znamená "drôt".
Na rozlíšenie medzi hliníkovými a medenými drôtmi je na konci označenia písmeno „A“, napríklad PEVA.
Ak je jadro vyrobené zo zliatiny s vysokým odporom, potom sú v označení ďalšie písmená, napríklad HX - nichróm, M - manganín, K - konštantán.
Na označenie mäkkého vodiča sa uvádza symbol "M", pre tvrdý - "T". Napríklad drôt PEMT je medený drôt s tvrdým drôtom a drôt PEMM je mäkký drôt.

Listy na izoláciu

EM - vysokopevnostný polyvinylový smalt.
EL - olejový základ.
EV - vysokopevnostný polyvinylacetátový smalt.
L - lavsan.
Sh - prírodný hodváb.
B - bavlnená priadza.
Oh, jedna vrstva.
C - sklolaminát.
ShK - kaprón.
D - dve vrstvy.

Ak je označenie 2. písmenom "P", znamená to, že izolácia je vo forme fólie. Drôt PPF je vybavený izoláciou vo forme fluoroplastovej fólie.

Pre označenie kombinovanej izolácie sú symboly v poradí vrstiev, počnúc od vnútornej. PELSHO - medený drôt, smalt na olejovej báze a jednovrstvový hodvábny oplet.

Požiadavky

Drôt vinutia je pokrytý rovnomernou izoláciou. Povolené v niektorých miestach zahustenia podľa značky a veľkosti drôtu.
Drôt sa prepravuje v zvitkoch, bubnoch a cievkach v závislosti od veľkosti a značky. Vodič v takýchto obaloch musí byť navinutý rovnomerne a tesne, bez zámeny závitov. Počet kusov drôtu v cievke alebo cievke musí zodpovedať veľkosti a značke drôtu.
Balíky musia byť zabalené papierom schopným ochrániť izoláciu drôtu pred poškodením počas prepravy. Maximálna hmotnosť krabice s drôtom nesmie presiahnuť 80 kg.
Na bubne a cievke je pripevnený štítok s označením výrobcu, hmotnosťou, štandardnou veľkosťou a značkou drôtu, ako aj ďalšími parametrami.

Ako si vybrať vodiče vinutia pre motor

Výber potrebného drôtu na prevíjanie elektromotorov sa vykonáva s prihliadnutím na triedu tepelnej odolnosti, prípustnú izolačnú vrstvu a ďalšie požiadavky.

Smaltované drôty vinutia majú minimálnu hrúbku izolačnej vrstvy. Používajú sa so zvýšeným percentom vyplnenia drážky pri navíjaní. Hladký povrch izolácie uľahčuje ich inštaláciu do drážok a jej malá hrúbka so zvýšeným prestupom tepla poskytuje ochranu pred prehriatím.

Použitie smaltovaných drôtov by malo byť v súlade so špecifickými typmi lakov a rozpúšťadiel používaných v konkrétnom zariadení alebo so značkami lakov, ktoré je zariadenie schopné dodať. Existujú rozpúšťadlá a laky, ktoré môžu zničiť sklovinu. A tiež pri zahriatí na 170 stupňov sa táto izolácia stáva plastovou, čo neumožňuje jej použitie na vinutia rotorov rotujúcich vysokou uhlovou rýchlosťou.

Maximálna hrúbka izolovanej vrstvy má navíjací drôt s kombinovanou a vláknitou vrstvou. Jeho použitie je zakázané pre vinutia v agresívnom alebo vlhkom prostredí. Na takéto účely sa odporúča použiť drôty vinutia vybavené sklenenou izoláciou, ale nízka pevnosť izolácie ukladá určité obmedzenia na použitie takýchto drôtov. Hoci z hľadiska tepelnej odolnosti sú pre takéto triedy vinutia vhodné drôty s izoláciou zo skla. Pri nákupe drôtu na navíjanie je potrebné vziať do úvahy, že náklady na drôt jednej štandardnej veľkosti závisia od značky. Pri opravách slaboprúdových elektrických strojov bude cena drôtu tvoriť veľkú časť finančných nákladov z celkových nákladov na opravu. V tejto súvislosti je potrebné vziať do úvahy technicko-ekonomické faktory výberu, teda cenu a technické parametre.

A. P. Kaškarov, Petrohrad

Na výrobu transformátorov a tlmiviek sa používajú špeciálne drôty vinutia. Hlavné typy takýchto drôtov domácej a zahraničnej výroby sú popísané v tomto článku.

Domáce navíjacie drôty

Najviac sa používajú navíjacie drôty v smaltovanej izolácii na báze vysokopevnostných syntetických lakov s teplotným indexom (TI) v rozmedzí 105 ... 200. TI sa chápe ako teplota drôtu, pri ktorej je užitočný zdroj najmenej 20 000 hodín

Medené smaltované drôty s izoláciou na báze olejových lakov (PEL) sa vyrábajú s priemerom jadra 0,002 ... 2,5 mm. Takéto drôty majú vysoké elektrické izolačné vlastnosti, ktoré sú prakticky nezávislé od vonkajšieho vplyvu zvýšených teplôt a vlhkosti.

Drôty typu PEL sa vyznačujú väčšou závislosťou od vonkajšieho vplyvu rozpúšťadiel, v porovnaní s vodičmi s izoláciou na báze syntetických lakov. Drôt vinutia PEL je možné odlíšiť od ostatných aj vonkajším znakom - smaltovaný povlak má blízko k čiernej farbe.

Medené drôty typu PEV-1 a PEV-2 (vyrábané s priemerom jadra 0,02 ... 2,5 mm) majú polyvinylacetátovú izoláciu a vyznačujú sa zlatou farbou. Medené drôty typu PEM-1 a PEM-2 (s rovnakým priemerom ako PEV) a obdĺžnikové medené vodiče PEMP (časť 1,4 ... 20 mm2) majú lakovanú izoláciu na polyvinylformovom laku. Index "2" v zodpovedajúcom označení drôtov PEV a PEM charakterizuje dvojvrstvovú izoláciu (zvýšená hrúbka).

PEVT-1 a PEVT-2 sú smaltované drôty s teplotným indexom 120 (priemer 0,05 ... 1,6 mm), majú izoláciu na báze polyuretánového laku. Tieto vodiče sa ľahko inštalujú. Pri spájkovaní nie je potrebné odizolovať lakovanú izoláciu a nanášať tavidlá. Dosť obyčajná spájka značky POS-61 (alebo podobná) a kolofónia.

Smaltované drôty s izoláciou na báze polyesteramidu PET-155 majú TI rovný 155. Vyrábajú sa s žilami nielen kruhového prierezu (priemer), ale aj obdĺžnikového (PETP) typu s priemerom vodiča 1,6-1 1,2 mm2 . Z hľadiska svojich parametrov sú PET drôty blízke drôtom typu PEVT diskutovaným vyššie, ale majú vyššiu odolnosť voči teplu a tepelnému šoku. Preto navíjacie drôty typu PEVT a PET, PETP možno obzvlášť často nájsť vo výkonných transformátoroch, vrátane transformátorov na zváranie.

Domáce vysokofrekvenčné navíjacie drôty

Pri vysokých frekvenciách sa používajú lankové smaltované vinutia (litz wire) typu LESHO v hodvábnej jednovrstvovej izolácii alebo LESHD - fv dvojitej hodvábnej izolácii. Takéto drôty pozostávajú zo zväzku medených smaltovaných drôtov s priemerom 0,05 ... 0,1 mm a používajú sa na tlmivky (a tlmivky). Vo vysokofrekvenčných drôtoch typu LESHO, LESHD, PELO, LELD, DEP, LEPKO sú žily stočené z jednotlivých smaltovaných drôtov pre zníženie strát povrchovým efektom (proximity efekt). V tabuľke č.1 sú uvedené priemery široko používaných vysokofrekvenčných drôtov vinutia domácej výroby. Pre nepárne čísla je priemer drôtu približne rovný polovici súčtu priemerov dvoch susedných (párnych) čísel.

Označenie populárnych zahraničných drôtov vinutia

V USA a UK sa označenie priemerov drôtov vinutia píše slovami veľkosť drôtu (veľkosť drôtu).

Napríklad v USA systém

American Wire Gauge (AWG). Tiež niekedy v USA používajú systém B&S a vo Veľkej Británii používajú štandardný vodič drôtu (SWG). V tabuľke 2 a tabuľke 3 sú uvedené priemery široko používaných typov drôtov vinutia podľa noriem AWG a SWG.
Prípustné zaťaženie vodičov

Maximálny povolený prúd, ktorý môže prechádzať vodičmi bez obáv z požiaru alebo zlyhania kontaktu, je určený v súlade s tabuľkou 4. Maximálne zahrievanie izolácie vodičov z gumy alebo plastu (ako aj ich kombinácií alebo derivátov) by nemalo presiahnuť +50 stupňov. Trvanie bezpečnej expozície závisí od tohto teplotného parametra.
na vodiči maximálneho povoleného prúdu (I max A v tabuľke 4)
časopis "Elektrikár"

Takmer hlavná otázka pre všetkých rádioamatérov Ako sa dá navinúť transformátor? Najjednoduchšie metódy na výpočet transformátorov už poznáme (kto zabudol, môže sa pozrieť sem), ale najdôležitejšie je kde získať drôt?Áno a presne aký druh drôtu je potrebný na navinutie transformátora?

Kde sa vzali napríklad značky drôtu PELSHO, PELBO a ďalšie, ktoré sa v sovietskych časoch predávali v sadách a kotúčoch? Vyžaduje sa prvý z vyššie uvedených drôtov na navíjanie slučkové cievky pre nízkofrekvenčné rozsahy, tlmivky, transformátory na feritových krúžkoch atď. na navíjanie vinutí výkonné výkonové transformátory.
Koniec koncov, výhoda takýchto drôtov oproti konvenčným (lakovaným) je veľká.
V prvom rade je to stúpanie vinutia vytvorené opletením drôtu. Vo výkonných sieťových transformátoroch je rozdiel napätia vo vinutiach medzi susednými vodičmi 1 V alebo viac, tenká laková izolácia, keď sa zahrieva a vibruje pri sieťovej frekvencii, sa postupne vymaže z trenia medzi vibrujúcimi závitmi a drobí sa. V dôsledku toho existujú medzizávitové skraty.

Pre ilustráciu uvediem jednoduchý výpočet. Zoberme si transformátorové železo s plochou prierezu jadra S=10 cm2. Na základe jednoduchého odhadu Pr=S2 určíme, že celkový výkon budúceho transformátora bude približne 100 wattov. Počet závitov na 1 V:
w1 \u003d 50 / S \u003d 50 / 10 \u003d 5 (vit. / V),
V súlade s tým prepínacie napätie:
U1=1/5=0,2(V)
Ak je transformátorové železo s plochou prierezu S=50 cm2, celkový výkon transformátora je v tomto prípade Pg=2500 W a w1=50/50=1 (vit./V), čo sa rovná medzizávitové napätie vo vinutí. S ďalším zvyšovaním celkového výkonu sa zvyšuje obratové napätie, zvyšuje sa riziko rozpadu izolácie a prirodzene klesá spoľahlivosť transformátora.
Ako z tejto situácie von? Malo by sa pamätať na to, že drôty nie sú len navíjanie. Na navíjanie transformátora môžete použiť montážny drôt vo fluoroplastovej izolácii (MGTF) s prierezom zodpovedajúcim požadovanému prúdu. Pretože v takýchto drôtoch je zvyčajné uvádzať nie priemer, ale prierez (pozdĺž jadra), mali by ste použiť vzorec na prevod
d = 2 (Sp/3,14) ^ 0,5
kde Sp - prierez drôtu, mm2; d - priemer drôtu, mm. Napríklad drôt MGTF-0,35 má d-0,66 mm. Priemer drôtu v závislosti od požadovaného prúdu I (A) je určený vzorcom:
d = 0,8 10,5.
Potom prúd v navíjacom drôte:
I \u003d (d / 0,8) ^ 2 \u003d 0,68 (A)
Vynikajúca kvalita izolácie drôtov MGTF umožňuje robiť bez navíjania medzivrstvové tesnenia a jeho tepelná odolnosť umožňuje vinutie transformátorov pracovať pri zvýšených teplotách (fluoroplastová izolácia sa neroztopí ani nezuhoľnatene).

Niekedy je pre vyvážené obvody potrebné navinúť transformátor s presne identickými vinutiami.
Dá sa to dosiahnuť plochým káblom ako navíjacím vodičom, ktorý sa používa napríklad v počítačových spojovacích kábloch. Po oddelení potrebného počtu vodičov od kábla s nimi navíjajú vinutie, ktoré sa potom používa ako niekoľko rovnakých, navzájom izolovaných. Izolácia plochého kábla je dostatočne tepelne stabilná.

Na získanie vysokých prúdov sú sekundárne vinutia napájacích transformátorov navinuté dostatočne hrubými drôtmi a pneumatikami. Je potrebné povedať, že táto práca si vyžaduje nielen materiálne (peňažné), ale aj fyzické náklady, pretože elastickú medenú zbernicu (drôt) je potrebné ohýbať tak, aby bola tesná a pokúšať sa ju položiť na cievku.

Ako alternatíva k navíjaniu drôtu, navrhujem použiť akustickú šnúru, ktorá je zvyčajne pripojte zosilňovač akustické systémy. Akustická šnúra má veľký prierez jadra a. dvojité, zaisťuje, že polovičné vinutia sú identické pre celovlnný usmerňovač so stredným bodom. Identite týchto polovičných vinutí sa venuje malá pozornosť a to znamená zvýšenie pozadia, na ktoré sú moderné vysokokvalitné zariadenia tak citlivé.

Identita vinutí môže byť zaistená iným spôsobom, napríklad ich navíjaním mikrofónový kábel(pri stereo kábli získame tri vinutia). Týmto spôsobom je možné navíjať vinutie (vinutia) s elektrostatickým sitom. Za týmto účelom je tieniaci oplet kábla mikrofónu pripojený (na jednej strane) k spoločnému vodiču.

Koaxiálny kábel, kvôli veľkému rozdielu v prierezoch vnútorného jadra a opletu, nie je veľmi vhodný pre symetrické vinutia, ale môže byť použitý ako navíjací drôt, keď sú clona a vnútorné jadro prepojené. Vnútorné jadro kábla je možné použiť aj na meracie účely.

Vo všetkých prípadoch by sa nemalo zabúdať na tepelnú stabilitu izolácie drôtu. Zvýšená relatívna hrúbka laku izolácie drôtu na jednej strane znižuje počet závitov vinutia, ktoré je možné umiestniť do okna jadra transformátora, na druhej strane umožňuje použitie medzivrstvovej izolácie (až po izoláciu medzi vinutiami) zbytočné, čo urýchľuje výrobu transformátora a s tepelne odolnou izoláciou drôtu zvyšuje spoľahlivosť transformátorov.

V. BESEDIN, Ťumen.

Navíjanie transformátora vlastnými rukami je samo o sebe jednoduchý postup, vyžaduje si však značné prípravné práce. Niektorí ľudia, ktorí sa podieľajú na výrobe rôznych rádiových zariadení alebo elektrického náradia, potrebujú transformátory pre špecifické potreby. Pretože nie je vždy možné zakúpiť konkrétny transformátor pod konkrétne prípady, potom ich mnohí navíjajú sami. Tí, ktorí prvýkrát vyrábajú transformátor vlastnými rukami, často nedokážu vyriešiť problémy spojené so správnym výpočtom, výberom všetkých častí a technológiou navíjania. Je dôležité pochopiť, že zostavovanie a navíjanie stupňovitého transformátora a znižovacieho transformátora nie je to isté.

Výrazne odlišné je aj vinutie toroidného zariadenia. Pretože väčšina rádioamatérov alebo remeselníkov, ktorí potrebujú vytvoriť transformačné zariadenie pre potreby svojho energetického zariadenia, nemá vždy príslušné znalosti a zručnosti na výrobu transformačného zariadenia, preto je tento materiál zameraný práve na túto kategóriu ľudí.

Príprava na navíjanie

Prvým krokom je urobiť správny výpočet transformátora. Vypočítajte zaťaženie transformátora. Vypočíta sa sčítaním všetkých pripojených zariadení (motory, vysielače atď.), ktoré budú napájané z transformátora. Napríklad rozhlasová stanica má 3 kanály s výkonom 15, 10 a 15 wattov. Celkový výkon sa bude rovnať 15 + 10 + 15 = 40 wattov. Ďalej vykonajte korekciu účinnosti obvodu. Väčšina vysielačov má teda účinnosť okolo 70% (presnejšie to bude v popise konkrétneho obvodu), takže takýto objekt by mal byť napájaný nie 40 W, ale 40 / 0,7 = 57,15 W. Stojí za zmienku, že transformátor má tiež svoju vlastnú účinnosť. Účinnosť transformátora je zvyčajne 95-97%, ale mali by ste urobiť korekciu pre domácu výrobu a vziať účinnosť rovnajúcu sa 85-90% (vybrané nezávisle). Požadovaný výkon sa teda zvyšuje: 57,15 / 0,9 = 63,5 wattov. Štandardné transformátory tohto výkonu vážia asi 1,2-1,5 kg.

Ďalej sú určené vstupným a výstupným napätím. Zoberme si napríklad zostupný transformátor s napätím 220 V vstup a 12 V výstup, frekvencia je štandardná (50 Hz). Určte počet závitov. Takže na jednom vinutí je ich počet 220 * 0,73 = 161 otáčok (zaokrúhlené nahor na celé číslo) a na dne 12 * 0,73 = 9 otáčok.

Po určení počtu závitov prejdite na určenie priemeru drôtu. Aby ste to dosiahli, musíte poznať prúdiaci prúd a hustotu prúdu. Pre inštalácie do 1 kW sa volí prúdová hustota v rozmedzí 1,5 - 3 A / mm 2, samotný prúd sa približne vypočíta na základe výkonu. Takže maximálny prúd pre vybraný príklad bude asi 0,5-1,5 A. Pretože transformátor bude pracovať s maximálnym zaťažením 100 W s prirodzeným vzduchom chladený potom sa prúdová hustota rovná približne 2 A / mm2. Na základe týchto údajov určíme prierez drôtu 1/2 = 0,5 mm2. V zásade je prierez dostatočný na výber vodiča, ale niekedy je potrebný aj priemer. Pretože prierez sa nachádza podľa vzorca pd 2 / 2, priemer sa rovná koreňu 2 * 0,5 / 3,14 = 0,56 mm.

Rovnakým spôsobom sa zistí prierez a priemer druhého vinutia (alebo, ak je ich viac, potom všetky ostatné).

Navíjacie materiály

Navíjanie transformátora vyžaduje starostlivý výber použitých materiálov. takže, dôležitosti má takmer každý detail. Budete potrebovať:

Rám transformátora. Je potrebné izolovať jadro od vinutia, drží tiež cievky vinutia. Jeho výroba sa vykonáva z odolného dielektrického materiálu, ktorý musí byť nevyhnutne dosť tenký, aby nezaberal priestor v intervaloch („okno“) jadra. Často sa na tieto účely používa špeciálna lepenka, textolit, vlákna atď.. Mal by mať minimálnu hrúbku 0,5 m, maximálne 2 mm. Rám musí byť zlepený, na to sa používajú bežné stolárske lepidlá (nitrolepidlá). Tvary a rozmery rámov sú určené tvarmi a rozmermi jadra. V tomto prípade by výška rámu mala byť o niečo väčšia ako výška dosiek (výška vinutia). Na určenie jeho rozmerov je potrebné vykonať predbežné merania dosiek a odhadnúť približne výšku vinutia.
Core. Ako jadro sa používa magnetické jadro. Odizolované transformátorové dosky sú na to najvhodnejšie, pretože sú vyrobené zo špeciálnych zliatin a sú už navrhnuté pre určitý počet závitov. Najbežnejšia forma magnetického obvodu sa podobá písmenu "Ш". Zároveň sa dá rezať z rôznych dostupných prírezov. Na určenie rozmerov je potrebné vopred navinúť drôty vinutia. K vinutiu, ktoré má najväčší počet závitov, určite dĺžku a šírku dosiek jadra. Na to sa berie dĺžka vinutia + 2-5 cm a šírka vinutia je + 1-3 cm.Takže dochádza k približnému určeniu veľkosti jadra.
Drôt. Tu sa uvažuje o vinutí a vodičoch pre vodiče. Najlepšou voľbou pre navíjanie cievok transformátorového zariadenia sú medené drôty so smaltovanou izoláciou (typ „PEL“ / „PE“), tieto drôty stačia na navíjanie nielen transformátorov pre amatérske rádiové potreby, ale aj výkonových transformátorov (napr. , na zváranie). Majú široký výber sekcií, čo vám umožňuje zakúpiť drôt požadovanej sekcie. Drôty, ktoré vychádzajú z cievok, musia mať väčší prierez a musia byť izolované PVC alebo gumou. Často používané drôty série "PV" s prierezom 0,5 mm 2. Na výstup sa odporúča odobrať vodiče s izoláciou rôznych farieb (aby pri pripájaní nedošlo k zámene).
Izolačné podložky. Sú potrebné na zvýšenie izolácie drôtu vinutia. Ako rozpery sa zvyčajne používa hrubý a tenký papier (dobre sa hodí pauzovací papier), ktorý sa kladie medzi riadky. V tomto prípade musí byť papier úplný, bez prestávok a prepichov. Tiež vinutia sú zabalené takým papierom, keď sú všetky pripravené.

Spôsoby, ako urýchliť proces

Mnoho rádioamatérov má často špeciálne primitívne zariadenia na navíjanie vinutia. Príklad: primitívny navíjací stroj je stôl (často stojan), na ktorom sú inštalované tyče s otočnou pozdĺžnou osou. Dĺžka osi sa volí 1,5-2 násobok dĺžky rámu cievok transformačného zariadenia (berie sa maximálna dĺžka), na jednom z výstupov z tyčí musí mať os rukoväť na otáčanie.

Na osi je nasadený rám navijaka, ktorý je na oboch stranách zastavený obmedzovacími kolíkmi (bránia pohybu rámu pozdĺž osi).

Ďalej je k cievke pripevnený navíjací drôt z jedného z koncov a navíjanie sa vykonáva otáčaním gombíka osi. Takýto primitívny dizajn výrazne urýchli navíjanie vinutia a urobí ho presnejším.

Proces navíjania

Vinutie transformátora spočíva v navíjaní vinutí. Na tento účel je drôt, ktorý sa má použiť na vinutie, pevne navinutý na ľubovoľnú cievku (na zjednodušenie procesu). Ďalej je samotná cievka inštalovaná buď na zariadení uvedenom vyššie, alebo je navinutá "manuálne" (to je ťažké a nepohodlné). Potom sa koniec navíjacieho drôtu upevní na cievku vinutia, ku ktorej je prispájkovaný olovený drôt (to sa dá urobiť na začiatku aj na konci operácie). Potom sa cievka začne otáčať.

V tomto prípade by sa cievka nemala nikam pohybovať a drôt by mal mať silné napätie na tesné kladenie.

Navíjanie závitov drôtu by sa malo vykonávať pozdĺžne, aby závity do seba zapadali čo najtesnejšie. Po navinutí prvého radu závitov pozdĺž dĺžky sa obalí špeciálnym izolačným papierom v niekoľkých vrstvách, po ktorom sa navinie ďalší rad závitov. V tomto prípade by riadky mali tesne priliehať k sebe.

V procese navíjania by ste mali kontrolovať počet otáčok a zastaviť sa po navinutí požadovaného množstva. Je dôležité, aby sa počítali celé otáčky, pričom sa neberie do úvahy spotreba drôtu (t. j. druhý rad závitov vyžaduje viac drôtu, ale počet závitov je navinutý).

Vinutia transformátorov s nízkym výkonom sú zvyčajne vyrobené z okrúhleho drôtu. V súčasnosti existuje veľké množstvo značiek navíjacích drôtov. Drôty sa vyrábajú s vláknitou, smaltovanou a kombinovanou smaltovo-vláknitou izoláciou. Na označenie značiek drôtov sa akceptujú písmenové označenia. Prvé písmeno pre všetky typy izolácie P (drôt). Vláknitá izolácia má označenie: B - bavlnená priadza, W - prírodný hodváb. ShK alebo K - umelý hodváb (kapron), C - sklolaminát, A - azbestové vlákno. Ďalší list O alebo D označuje jednu alebo dve vrstvy izolácie. Drôty v smaltovanej izolácii sú označené písmenom E. Kombinovaná izolácia pozostáva zo smaltovanej izolácie, navyše pokrytej vláknitou izoláciou. Pri výrobe transformátorov s nízkym výkonom sa používajú hlavne drôty v smaltovanej izolácii. Vrstva smaltu musí mať súvislý a rovný povrch a musí mať dostatočnú mechanickú pevnosť a elasticitu. Vrstva smaltu by pri navíjaní nemala prasknúť ani sa oddeliť od medi. Vysoká mechanická pevnosť a zvýšená tepelná odolnosť vinyl-flex izolácie, ktorá môže výrazne znížiť počet medzivrstiev, zvýšiť tepelnú vodivosť a prípustnú prúdovú hustotu, poskytli drôty značiek PEV-1, PEV-2, PETV atď. pri výrobe transformátorov s nízkym výkonom. V súčasnosti sa vo silových transformátoroch stredného a vysokého výkonu a v prístrojových transformátoroch (napäťových a prúdových) pracujúcich v oleji široko používajú drôty v izolácii z bavlnenej priadze a papierových pások typu PBD, PBOO, PBBO atď. V takýchto transformátoroch sa nepoužívajú smaltované drôty. Pre otvorené transformátory, výkonové transformátory pre napätie do 500 V a prúdové transformátory do 6-10 kV sa používajú obe vinutia s drôtom PBD a kombinované so smaltovaným a bavlneným povlakom, ale zároveň musia byť vinutia transformátorov impregnované alebo zložené. Na zváranie, záťažové a iné podobné transformátory a zariadenia by sa mali používať drôty izolované sklom. Používajú sa aj drôty v azbestovej izolácii, ale ich elektrické vlastnosti a pevnosť sú oveľa horšie, zväčšuje sa hrúbka izolácie, čo znižuje tepelnú vodivosť vinutí. Okrem toho sú hygroskopické. Pre vyššie uvedené práce sa niekedy používajú obdĺžnikové drôty. Posledne menované vykonávajú značky: PBD, PBOO, PSD, PSDK, PDA. Hrúbka a izolácia sú v rámci tried kruhového drôtu - alebo horných limitov - alebo mierne vyššie. Z uvedených značiek drôtov pre transformátory s nízkym výkonom sa drôt PELSHO používa pre vysokonapäťové vinutia (napríklad vo vysokonapäťových vinutiach osciloskopu av iných prípadoch). PELSHO (a PELBO) je vhodné použiť na sušienky malých transformátorov impregnovaných lepiacimi hmotami z dôvodu vysokej priľnavosti vláknitých materiálov k väčšine lepiacich zmesí. PESHO drôt je široko používaný v obvodoch rádiových prijímačov, ale vhodnosť konkrétnej impregnácie (a iných materiálov) je daná stratovým činiteľom, ktorý pri frekvencii 50 Hz nie je podstatný. V prípadoch, keď je jednou z hlavných požiadaviek na zariadenie (transformátor) spoľahlivosť, musí byť vinutie impregnované nejakým druhom laku alebo zmesi. Výrazné zvýšenie spoľahlivosti je uľahčené ľahšími prevádzkovými režimami vinutia a použitím materiálov s teplotou z hľadiska tepelnej odolnosti o 1-2 triedy vyššou ako prevádzková teplota vinutia. V prípadoch, keď môže transformátor pracovať v nútenom režime, musí byť vinutie impregnované, pretože to zvyšuje tepelnú vodivosť a tepelnú odolnosť v dôsledku rovnomernejšej teploty v hrúbke vinutia. V nútenom režime je povolené zvýšiť ohrev transformátora o 10-12 ° C nad teplotu tejto triedy. V tomto prípade sa proces starnutia materiálu urýchli približne (v priemere) 2-krát. Treba poznamenať, že prípustné teploty pre drôty PEL, PEL 100-105 ° C, PET 125 ° C, PEV-1, PEV-2 110 ° C. Pre transformátory, ktoré podliehajú požiadavkám na spoľahlivosť, sú nútené režimy neprijateľné. Uvedená stupnica tried tepelnej odolnosti je akceptovaná v Rusku aj v mnohých zahraničných krajinách. Spodná hranica prípustných teplôt pre smaltované drôty je 60 ° C. Pri tejto teplote by smalt nemal praskať a zaostávať za meďou.

Materiály používané pri výrobe vinutia a požiadavky na ne

Popis:
Pri výrobe vinutia a izolácie v transformátorových zariadeniach sa používa veľké množstvo rôznych materiálov. Môžu byť klasifikované nasledovne: vodivé, elektroizolačné a pomocné materiály. Každý materiál podlieha požiadavkám definovaným normami alebo špecifikáciami. Vo väčšine prípadov sa ako prúdové vodiče vo vinutí transformátorov používa čistá elektrolytická meď (99,95% čistá meď), ktorá má vysokú elektrickú vodivosť, vysokú elasticitu a dostatočnú mechanickú pevnosť. špecifické elektrický odpor elektrolytická meď p=0,01724 μOhm-m, hustota y=8300 kg/m3, teplota topenia 1065-1080°C. Meď je preto vzácny materiál pre vinutia malých a stredný výkončasto sa používa hliník, ktorého špecifický odpor je p \u003d 0,029 μOhm-m, t.j. 1,65-násobok špecifického odporu medi, hustota hliníka je y \u003d 2600 kg / m3. Hliník je lacnejší ako meď, ale horšia elektrická vodivosť v porovnaní s meďou vyžaduje použitie veľkých prierezov drôtov. Pevnosť v ťahu hliníkových drôtov je 3,5-krát menšia ako u medených drôtov. To obmedzuje použitie hliníkových drôtov vo vysokovýkonných transformátoroch.

Drôty vinutia podliehajú nasledujúcim technickým požiadavkám:
Aplikácia izolácie musí byť tesná a rovnomerná. Vonkajšia páska (vyrobená z káblového papiera) a vnútorná páska (vyrobená z telefónneho alebo káblového papiera) sa musia aplikovať s presahom nie väčším ako 50% a zvyšok v každej vrstve - od konca ku koncu alebo s medzerou do 2 mm medzi závitmi s povinným posunom o pol kroku vzhľadom na susedné vrstvy. Stúpanie papierových pások pre pravouhlé drôty by nemalo byť väčšie ako 30 mm pre prierez do 75 mm2 a 35 mm pre 75 mm2 a viac. Papierové praskliny a holé miesta by sa nemali objavovať v drôtoch, keď je drôt ohnutý o 180 ° so širokou stranou, ako aj úzka strana pre drôty s pomerom strán nie väčším ako 1: 2 na tyč s priemerom 160 mm . Navíjanie drôtu na bubny musí byť rovnomerné, bez prekrývania. Vzdialenosť od hornej vrstvy vinutia k okraju pásu bubna musí byť najmenej 25 mm. Elektrický odpor drôtu priamy prúd, vztiahnuté na 1 mm2 prierezu a 1 m dĺžky pri 20 ° C, by nemal byť väčší ako 0,01784 Ohm pre medené drôty a maximálne 0,029 Ohm pre hliníkové drôty. Materiály použité na výrobu drôtov musia spĺňať normy.

Obdĺžnikové drôty by nemali mať ostré rohy (otrepy), ktoré poškodzujú (rezajú zvnútra) papierovú izoláciu. Skladovanie a preprava drôtu by sa mala vykonávať iba v horizontálnej polohe osi bubna. Túžba zlepšiť spoľahlivosť a účinnosť transformátorov nás núti obrátiť sa Osobitná pozornosť na vlastnostiach a kvalite drôtov vinutia, pretože vinutia v transformátore sú najdôležitejším prvkom. Ich kvalita do značnej miery určuje spoľahlivosť celého transformátora.

Pre vinutia normálnych výkonových transformátorov sa používajú medené a hliníkové izolované drôty okrúhlych a pravouhlých prierezov v súlade s GOST 16512-70, 16513-70, 7019-71 a špeciálnymi špecifikáciami pre káblový priemysel.

Existujú nasledujúce značky navíjacích drôtov:
Medené drôty vinutia GOST 16512-70, 7019-71, 16513-70
PVO - drôt izolovaný jednou vrstvou bavlnenej priadze;
PBD - drôt izolovaný dvoma vrstvami bavlnenej priadze;
PEBO - drôt izolovaný smaltom a jednou vrstvou bavlnenej priadze;
PELBO - drôt izolovaný olejovzdorným smaltom a jednou vrstvou bavlnenej priadze;
PBU - drôt izolovaný vysokonapäťovým káblom zhutneným papierom;
PB - drôt izolovaný páskami káblového a/alebo telefónneho papiera;
PSD - drôt izolovaný dvoma vrstvami izolácie zo sklenených vlákien (tento drôt sa používa pre suché transformátory).
Hliníkové drôty vinutia GOST 16512-70sh 16513-70
APBD - drôt izolovaný dvoma vrstvami bavlnenej priadze;
APBU - drôt izolovaný páskami káblového vysokonapäťového zhutneného papiera;
APB - drôt izolovaný páskami káblového alebo telefónneho papiera.

Menovitá priemerná (dvojitá) hrúbka izolácie kruhových drôtov môže byť nasledovná: 0,3; 0,72; 0,96; 1,20 mm.

Menovitá dvojitá hrúbka izolácie pre drôty akosti PB a APB: 0,45; 0,55; 0,72; 0,96; 1,20; 1,36; 1,68; 1,92 a pre značky PBU a APBU: 2,0; 2,48; 2,96; 3,6; 4,08; 4,4 mm.

Výroba VN vinutí výkonných výkonových transformátorov vyvolala potrebu navíjania drôtov s izoláciou so zvýšenou elektrickou pevnosťou. Na ich izoláciu sa používa zhutnený káblový papier značky KVU s hrúbkou nie väčšou ako 0,08 mm. Takéto drôty sú označené značkou PBU (GOST 16512-70).

Zvýšenie izolácie závitu drôtu vedie k zníženiu faktora plnenia okna magnetického systému meďou a v dôsledku toho k zníženiu technických a ekonomických ukazovateľov transformátorov. Okrem toho drôt s veľkou hrúbkou izolácie závitu nie je technologicky vyspelý a neposkytuje tesné navíjanie vinutia.

V zahraničí sa ako izolácia drôtov spolu s použitím najlepších druhov káblového papiera začali používať syntetické izolačné materiály: lavsanová (terylénová) fólia, izolácia z polyvinylchloridu atď.

Pri použití drôtov veľkej hrúbky (3-5 mm) a veľkého počtu elementárnych vodičov v cievke (viac ako 100) vo vinutí je veľmi dôležité obmedziť dodatočné straty spôsobené magnetické pole zvodové a cirkulujúce prúdy.

Káblový priemysel zvládol výrobu transponovaných drôtov a úspešne sa používajú na vinutia výkonných transformátorov.

Transponovaný drôt (obr. 1) pozostáva z nepárneho počtu pravouhlých smaltovaných vodičov usporiadaných v dvoch radoch a transponovaných. Medzi radmi drôtov je položená káblová papierová izolácia hrúbky 0,12 mm. Na výrobu transponovaných drôtov sa používajú drôty značky PEMP - medené obdĺžnikové smaltované drôty vysokej pevnosti.

Transpozícia drôtu sa vykonáva podľa princípu kruhovej permutácie pozdĺž pravouhlého obrysu. Na transponované smaltované vodiče je nanesená všeobecná papierová izolácia z káblového papiera značky KM-120 s hrúbkou 0,12 mm - pre vodiče značky PTB alebo z káblového papiera značky KVU s hrúbkou 0,08 mm - pre vodiče značky PTBU-S (drôt transponovaný z elementárnych smaltovaných vodičov vo všeobecnej papierovej izolácii špeciál).

Nominálna dvojnásobná hrúbka papierovej izolácie pre transponované vodiče 0,95-1,35 mm.

Ryža. 1. Transponovaný drôt značky PTB.
V porovnaní s konvenčnými drôtmi vinutia značky PB majú transponované drôty značky PTB množstvo výhod: náročnosť výroby vinutí je znížená, pretože pri procese navíjania vinutia nie je potrebné premiestňovať jednotlivé vodiče;
faktor plnenia časti vinutia meďou je výrazne zvýšený v dôsledku výmeny papierovej izolácie každého vodiča za smaltovanú izoláciu s hrúbkou 0,06-0,14 mm na oboch stranách;
veľkosť vinutia je znížená, čo vedie k zníženiu investície do materiálov, znižuje rozmery a hmotnosť transformátora;
dodatočné straty z rozptylových polí sú znížené vďaka dokonalejšej transpozícii a použitiu menších úsekov elementárnych vodičov;
zmenšila sa výrobná plocha potrebná na umiestnenie regálov s navíjacími drôtenými bubnami;
elektrodynamický odpor transformátorov pri skrate je zvýšený vďaka väčšej mechanickej pevnosti vinutí z transponovaného drôtu.

Neustále rastúca potreba vysokovýkonných a mimoriadne vysokonapäťových transformátorov si vyžaduje použitie drôtov maximálne rozmery na výšku aj na šírku, čo má za následok veľký nárast dodatočné straty vo vinutí a nadmerné zahrievanie na extrémnych cievkach bludnými tokmi. Na zníženie strát sa úspešne používajú špeciálne medené drôty vinutia typu PBP a PBPU. Tieto takzvané delené vodiče (obr. 2) pozostávajú z dvoch alebo troch základných vodičov (jadier) s papierovou izoláciou jedného vodiča s hrúbkou 0,4 mm a dvojnásobkom celkovej menovitej hrúbky prídavnej pásovej izolácie, rovnajúcej sa 1,35; 1,68; 1,92; 2,48; 2,96 mm. Oddelenie vodiča vedie k výraznému (20-30%) zníženiu dodatočných strát z priečnych rozptylových polí, čím sa znižuje prehrievanie v cievkach krajného vinutia. V súčasnosti sa vo vinutiach NN vysokovýkonných transformátorov široko používa transponovaný delený drôt značky PPTB.

Ryža. 2. Rozdelený drôt.
a, b - triedy PBP dvojjadrové (typ A) a trojjadrové (typ D); c - značka PPTB (prepravované rozdelené).

Jednou z príčin poškodenia vysokovýkonných transformátorov v prevádzke je strata stability vinutí stlačených radiálnou silou v dôsledku nedostatočnej pevnosti drôtov vinutia. Vývoj a výskum materiálov so zvýšenou pevnosťou sa uskutočňuje v ZSSR av zahraničí. Existuje perspektíva získania v dohľadnej budúcnosti zliatiny medi, ktorá s relatívne malým (asi 5 %) zvýšením odporu má výrazne vyššie mechanické vlastnosti ako meď (1,5-2 krát).

Zvýšenie elektrodynamického odporu vinutí je možné dosiahnuť zlepením závitov drôtov. Preto sú potrebné navíjacie drôty (vrátane transponovaných) s termosetovým izolačným povlakom, ktorý polymerizáciou po vyschnutí vinutia lepí svoje závity (drôty). Uvoľnenie dostatočného počtu pravouhlých smaltovaných drôtov umožní nahradiť drôty vinutia papierovou izoláciou vo vinutiach transformátorov s napätím do 330 kV vrátane.

Fólia a páska. IN posledné roky V zahraničí aj u nás sa medená a hliníková fólia a páska široko používajú ako vodivý materiál pre vinutia transformátorov s nízkym výkonom (do 630 kV-A). Prechod z hliníkových drôtov na fóliu a pásku umožňuje výrazne zvýšiť faktor plnenia objemu vinutia aktívnym vodičom, v dôsledku čoho sa skratové straty znížia o 14%, hmotnosť konštrukčnej ocele, transformátorový olej a transformátor ako celok o 5-10%. Medená fólia pre elektrotechnický priemysel podľa TU KP-033-66 je vyrobená z medi nie nižšej ako Ml podľa GOST 859-66 s elektrickým odporom p0,180 μOhm-m as toleranciou hrúbky ± 3%. Hrúbka fólie 0,035-0,065 mm, šírka role - 700, 850 a 1000 mm. Páska je vyrobená s hrúbkou 0,100; 0,080; 0,075; 0,050; 0,035 mm.

Hliníková fólia a páska určená pre vinutia transformátora sú vyrobené z hliníka triedy AE GOST 11069-74 a majú elektrický odpor 0,028 μOhm-m pre triedu A7E. Hrúbka fólie 0,020-0,2 mm, hrúbka pásky 0,22-2,0 mm. Tolerancia hrúbky ±3%. Takúto fóliu a pásku náš priemysel ešte nezvládol, preto sa na výrobu vinutí dočasne používa hliníková fólia na technické účely, vyrábaná v súlade s GOST 618-73, a páska v súlade s GOST 13726-68.

V transformátoroch sa vinutia používajú na premenu elektrickej energie. Zmenou napätia a prúdu šetria prenášaný výkon. Spolu s vinutiami sa na premene energie podieľa sada kovových dosiek, ktoré zohrávajú úlohu magnetického obvodu.

Vinutia transformátora sú vyrobené z vodičov pokrytých vrstvou izolácie, ktorá zároveň drží vodiče na mieste a vytvára chladiaci kanál. Rôzne konštrukcie vinutia poskytujú neutrálne a lineárne odbočky, ako aj nastavovacie odbočky. Počas práce súvisiacej s návrhom vinutia sa vypočítajú tieto parametre:

prípustný nárast teploty pri menovitom výkone a prevádzkovom zaťažení;
elektrická pevnosť pri vysokom napätí;
mechanická pevnosť pri skrate.

Na výrobu vinutí meničov sa najčastejšie používa medený drôt. Je to spôsobené tým, že meď má nízky elektrický odpor a vysokú elektrickú vodivosť. Vďaka svojej pružnosti a mechanickej pevnosti sa dobre opracúva a odoláva korózii.

Meď je však pomerne cenný a vzácny kov. Vysoká cena medi je spojená s malými svetovými zásobami jej rudy. Z tohto dôvodu sa náklady na kov neustále zvyšujú, takže výrobcovia transformátorov sú nútení hľadať zaň náhradu. Hliník je zďaleka najlepšou alternatívou medi. Jeho zásoby ďaleko prevyšujú zásoby medi a v prírode sa vyskytuje oveľa častejšie.

Hliník má však nižšiu elektrickú vodivosť. Je tiež menej flexibilný a z hľadiska pevnosti je horší ako meď. Zriedkavo sa používa vo vinutiach výkonných transformátorov. Navyše je to dosť ťažké technické výrazy vykonajte vnútorné spojenia vinutí zváraním. Vykonávanie tejto operácie vyžaduje, aby pracovníci pripájajúci vinutia mali príslušné znalosti a zručnosti, rozsiahle skúsenosti a určité zručnosti. V prípade, že sú pripojené medené vodiče, je všetko oveľa jednoduchšie.

Porovnávacie charakteristiky kovov

VYHLÁSENIE	JE TO PRAVDA	MÝTUS
Hliníkové vinuté koncovky transformátora nie sú kompatibilné s medenými vedeniami a napájacími káblami.		X
Správne zakončenie vodičov je skôr výzvou pre hliníkové vinuté transformátory.	X
Linkové a záťažové spojenia transformátorov s medeným vinutím sú spoľahlivejšie ako tie s hliníkovými vinutiami.		X
Transformátory s hliníkovým vinutím sú ľahšie ako tie s medeným vinutím.	X
Nízkonapäťové transformátorové vinutia s medeným vinutím sú vhodnejšie pre "šokové" zaťaženie, pretože meď má vyššiu pevnosť v ťahu ako hliník.		X
Transformátory s hliníkovým vinutím majú vyššie straty ako tie s medeným vinutím.		X

Diskusia o tom, ktorý kov je lepšie použiť pre vinutia transformátora, sa už mnoho rokov nezastavila. Odporcovia, prinášajúci rôzne technické argumenty v prospech rôznych kovov, neustále menia svoje názory. Väčšina argumentov nie je taká významná a niektoré takzvané fakty sú vyslovene dezinformácie.

Na výber správneho materiálu pre vinutie meniča by sa mala vykonať porovnávacia analýza prevádzkových parametrov hliníka a medi a mala by sa určiť miera ich rozdielu. Pozornosť sa venuje tým parametrom, ktoré spôsobujú najväčšie obavy, pretože sú najdôležitejšie pri prevádzke konvertora.

Charakteristické rozdiely medzi meďou a hliníkom

Expanzný faktor

Keď sa hliník zahrieva, má o 30% väčšiu rozťažnosť ako meď. Ak sú hliníkové oká spojené skrutkou a maticou, musí byť pod upínaciu maticu umiestnená pružná podložka. V tomto prípade sa kontaktné spojenie neuvoľní, keď je napätie vypnuté a hroty sa ochladia, čím sa zníži ich veľkosť.

Záver: Aby sa zabezpečilo, že kvalita pripojenia hliníkových káblov nie je nižšia ako kvalita medených kontaktov, je potrebné použiť správne armatúry.

Tepelná vodivosť

Meď vedie teplo oveľa lepšie ako hliník. Preto, ak majú rôzne kovy vinutia v transformátoroch rovnaký prierez, potom sa medený produkt ochladí oveľa lepšie ako hliník. Aby sa dosiahla rovnaká elektrická vodivosť, a teda rovnaký prenos tepla, musí mať hliníkový drôt v konvertore o 60 % väčší prierez ako meď.

Dizajnéri, ktorí vyvíjajú balík dokumentov na výrobu transformátorov, berú do úvahy vlastnosti materiálu, dizajn, ako aj celkovú plochu chladiaceho povrchu vinutia.

Záver: Všetky transformátory, bez ohľadu na to, z akého kovu sú vyrobené ich vinutia, majú veľmi podobné tepelné vlastnosti. .

Elektrická vodivosť

Vzhľadom k tomu, že hliník má elektrickú vodivosť o 60% menšiu ako meď, hliníkové vinutia majú vyššie straty. Vývojári meničov s hliníkovým vinutím v projektovej dokumentácii stanovujú prierezy vodičov, ktoré presahujú hodnoty pre podobné výrobky vyrobené z medi. Tým sa vyrovnávajú straty energie vo výrobkoch s rôznymi materiálmi vo vinutí.

Výrobcovia však majú určité limity, ktoré obmedzujú výber časti drôtu. Preto sa niekedy ukáže, že medené vinutie v transformátore má výraznejšie straty ako podobný výrobok vyrobený z hliníka. Je to spôsobené tým, že výrobcovia z jedného alebo druhého dôvodu použili ako vinutie medený drôt, ktorého prierez nezodpovedá konštrukčnej norme.

Pokiaľ ide o suché transformátory, bez ohľadu na kov vinutia, straty v jadre, získané z kovových dosiek, zostávajú nezmenené. Vyššiu účinnosť meniča je možné dosiahnuť len zmenou prierezu drôtu vinutia. Toto je hlavné kritérium, ktoré naznačuje viac vysoký stupeň výkon akéhokoľvek zariadenia.

Záver: Vzhľadom na to, že hliníkový drôt je oveľa lacnejší, za rovnaké peniaze dokážu navinúť vinutie s väčším prierezom. To povedie k výraznému zníženiu energetických strát počas prevádzky meniča. V niektorých prípadoch sú takéto vinutia oveľa efektívnejšie ako medené.

Pevnosť kovov v ťahu

Hliník vyžaduje na zlomenie o 40 % menšiu silu ako meď. Pre výrobcov elektrických výrobkov je táto skutočnosť znepokojujúca, pretože väčšina ich výrobkov je často vystavená cyklickému zaťaženiu. Je to spôsobené veľkými štartovacími prúdmi, ktoré vznikajú pri štartovaní niektorých elektrických zariadení. Silné elektromagnetické sily vznikajúce pri takýchto prúdoch spôsobujú zvýšený pohyb molekúl vo vodičoch, čo vedie k posunutiu vinutí v produktoch.

Porovnávacia analýza technických ukazovateľov rôznych vodičov sa vykonáva na základe ich prierezu. Na základe údajov analýzy je zabezpečená rovnaká elektrická vodivosť v transformátoroch s rôznym vinutím nasledovne. Vo výrobkoch s hliníkovým vinutím by mala byť plocha prierezu drôtu o 60% väčšia ako v podobnom zariadení s medeným vinutím. V tomto prípade budú technické ukazovatele výrobkov vyrobených z rôznych materiálov približne rovnaké.

Záver: Transformátor nemôže byť mechanicky poškodený v dôsledku náhlej zmeny zaťaženia, pretože časť vinutia je zvolená tak, že existuje potrebná bezpečnostná rezerva. Poškodenie môže nastať iba v dôsledku nespoľahlivého upevnenia na križovatke drôtov.

Vonkajšie pripojenia transformátorov

V súčasnosti je použitie medi vo vinutiach transformátorov spôsobené túžbou vyrábať lepšie a spoľahlivejšie prevodníky. Je známe, že hliník aj meď sú náchylné na poškodenie životného prostredia. Z tohto dôvodu dochádza v kovoch ku korózii, oxidácii a iným chemickým zmenám.

Povrch hliníkového drôtu potiahnutého oxidom sa stáva izolantom a neprepúšťa elektrický prúd. Z tohto dôvodu je veľmi dôležité včasné čistenie hliníkových kontaktov a malo by sa vykonávať pravidelne, v prísnom súlade s plánom preventívnej údržby.

Oxidovaná meď na druhej strane stráca svoju elektrickú vodivosť oveľa menej, keďže sulfidy a oxidy, ktoré sa na nej objavujú, samozrejme nie sú v takom rozsahu, ako by sme chceli, ale stále majú určitú elektrickú vodivosť. Toto všetko je dobre známe personálu, ktorý udržiava trafostanice. Špeciálne vyškolený tím elektrikárov preto pravidelne vykonáva plánovanú kontrolu skrutkových spojov pracovných prostriedkov.

Okrem toho vzniká problém pripojenia hliníkových vinutí meniča k medeným vodičom vonkajšej elektrickej siete. Priamo pripojte hliníkové a medené hroty pomocou skrutiek. Faktom je, že kovy majú rozdielnu elektrickú vodivosť, v dôsledku čoho sa kĺby neustále prehrievajú a spojené povrchy sú zničené. Zváracie technológie vyvinuté špeciálne na to sa ukázali ako neúčinné, preto sa nepoužívajú na zváranie káblov z rôznych kovov.

Na pripojenie medených a hliníkových káblov sa teraz používajú pocínované oká potiahnuté tenkou vrstvou cínu alebo striebra. Pri spájaní hliníkových vinutí transformátorov s medenými sieťovými káblami sú očká pokryté cínom. Striebro sa používa v elektronike, kde viac ako vysoká kvalita spojenie dielov. Prax takýchto spojení je všeobecne akceptovaná. Spoľahlivosť spojení je potvrdená dlhými obdobiami neprerušovanej prevádzky zariadenia.

Rôzne drôty sú tiež často spojené pomocou špeciálnych kovových svoriek. Takáto svorka je vyrobená vo forme obdĺžnikového rámu, do ktorého sú vložené dva spojené vodiče. Na jednej rovine terminálu sú otvory so závitom. Po vložení vodičov do rámu sú upevnené skrutkami, ktoré sú zaskrutkované do závitu.

Vnútorné pripojenie vinutí transformátora

Medené vinutia meničov sú spojené spájkovaním. Žiaruvzdorná spájka použitá v tomto prípade trochu znižuje elektrickú vodivosť spájkovanej oblasti. V tejto oblasti sa neustále uvoľňuje oxid medi, vďaka čomu sa vonkajšia vrstva odlupuje, čo vedie k poškodeniu celého vodiča. To je významná nevýhoda tohto spôsobu pripojenia.

V hliníkových spojoch sa používa metóda zvárania drôtov pomocou inertného plynu. Oxid hlinitý v nich tvorí odolný ochranný povlak, ktorý chráni kontakt pred negatívnymi vplyvmi prostredia. Navyše pri tomto spôsobe spájania vodičov je veľkou výhodou, že pri prevádzke zariadenia nedochádza k strate elektrickej vodivosti vo zváraných oblastiach.

Prevádzková doba transformátorov do určitej miery súvisí s podmienkami, v ktorých pracujú. Patria sem negatívne vplyvy prostredia, extrémne zaťaženie a iné nepriaznivé podmienky. Ľudia používajúci elektrinu by sa však toho nemali obávať. Ako ukázala prax, meniče s rôznym vinutím môžu bez problémov fungovať mnoho rokov.

ZÁVER

Transformátor s jedným alebo druhým vinutím sa vyberá hlavne na základe osobných preferencií. Vyššie náklady na výrobok s medeným vinutím si vyžadujú technické zdôvodnenie tých dodatočných nákladov na materiál, ktoré vzniknú pri jeho kúpe. Dnes všetky recenzie založené na skúsenostiach s praktickým používaním zariadení nenaznačujú žiadne jasné výhody pri prevádzke určitých zariadení.

Za jedinú výhodu medeného vinutia možno považovať to, že cievka navinutá medeným drôtom má oveľa menšiu veľkosť. To umožňuje, aby boli transformátory s takýmto vinutím kompaktnejšie, čo šetrí priestor, v ktorom sú umiestnené.

Prevažná väčšina priložených meničov je však dostupná v štandardných veľkostiach balenia, ktoré sú vhodné pre medené aj hliníkové cievky. Takže tu na výhode medi nezáleží. Preto je teraz dopyt po transformátoroch s hliníkovým vinutím oveľa vyšší.

Náklady na kovy sa neustále zvyšujú a keďže cena medi je niekoľkonásobne vyššia ako cena hliníka, cena výrobku s medeným vinutím je oveľa drahšia. Z tohto dôvodu mnohí kupujúci radšej nepreplatia za meď, ale kupujú výrobky s hliníkovým vinutím. V budúcnosti sa snažia sledovať spoľahlivosť elektrických spojov a venovať náležitú pozornosť preventívnej údržbe zariadení.

Ako alternatíva k navíjaniu drôtu, navrhujem použiť akustickú šnúru, ktorá je zvyčajnepripojte zosilňovač k reproduktorom. Akustická šnúra má veľký prierez jadra a. dvojité, zaisťuje, že polovičné vinutia sú identické pre celovlnný usmerňovač so stredným bodom. Identite týchto polovičných vinutí sa venuje malá pozornosť a to znamená zvýšenie pozadia, na ktoré sú moderné vysokokvalitné zariadenia tak citlivé.

V. BESEDIN, Ťumen.