Trafo õlimahutite magnetiline ja elektromagnetiline varjestus

Transformeri töö ajal põhjustab südamikku läbiv peamine magnetvoog rauakaotust ja mähises voolav vool põhjustab vase kadu. Lisaks nendele kahele peamisele kadumistüübile põhjustab mähise voolu tekitatud lekkevoog ja tuumast tuuma ülekskreteerimise korral lekkevoog ka trafo konstruktsiooniosade täiendavaid kadusid. Nende konstruktsioonide hulka kuuluvad mähised, südamikklambrid, südamikulehed ja õlimahutid.
Nende hulgas muutub naftapaagi sein suures - mahutavusega trafodes üheks täiendavate kadude kontsentreeritud aladest, mis on tingitud suurest alast ja asukohast lekke magnetvälja piirkonna lähedal. See kaotuse osa mitte ainult ei suurenda energiakadu, vaid võib põhjustada ka naftapaagi seina kohalikku ülekuumenemist, mis mõjutab trafo töö ohutust ja usaldusväärsust.

Õlimahuti seina täiendava kadumise tõhusaks vähendamiseks ja kohaliku temperatuuri tõusu vältimiseks kasutatakse suurte - trafode naftapaagis sageli magnetiline varjestus (koosneb räni terasest lehtedest) või elektromagnetilise varjestuse (kasutades vaskplaate või alumiiniumplaate) tehnoloogiat. Need varjestusmaterjalid võivad lekkevoogu juhtida või imada, vähendades sellega selle mõju õlimahutile ja muudele konstruktsiooniosadele ning on olulised meetmed trafo töö efektiivsuse ja eluea parandamiseks.

Joonis 1: Transformeri lekke magnetväli

Magnetiline varjestusstruktuur

Joonis 2: Trafo õlimahuti magnetiline varjestus

 

 

 

a) Riba - kujuline magnetiline kilp (magnetiline kilbi kõrgus H on võrdne räni terasest lehe laiusega)
b) Leht - kujuline magnetiline kilp (magnetkilbi kõrgus H on võrdne räni terasest lehe lamineerimise paksusega)

Õlimahutite jaoks on kaks magnetilise varjestuse struktuuri, nagu on näidatud joonisel 2. Üks on riba - kujuline magnetkilp, mis on räni terasest leht, mille laius 1 -päevane haav rõngasse on, nagu on näidatud joonisel 2A. Seda tüüpi magnetkilbi kasutamisel siseneb lekkevoog räni terasest lehe paksuse suunast magnetkildi ja pöörisvoolu kadu magnetilises kilbis on väike; Teist tüüpi magnetkilp on leht - kujuline magnetiline kilp, mis on räni terasest lehed, mis on lõigatud B × L -lehtedeks, mis on virnastatud teatud paksusesse h, nagu on näidatud joonisel 2B, ja paigaldatakse seejärel õlimahuti seinale. Seda tüüpi magnetkilbil on magnetkapis suur pöörisvoolukadu, kuna lekkevoog siseneb vertikaalselt magnetkildi. Viimast tüüpi magnetkilbi on aga lihtsam toota kui esimene.
Tehased kasutavad tavaliselt magnetilist varjestust vastavalt standardiseeritud laiuse spetsifikatsioonidele, kontrollivad magnetilise kilbi keskel asuvat lekkevoogu umbes 1,7T ja määravad magnetilise kilbi paksuse, nii et magnetilise kilbi kadu on suhteliselt väike ja temperatuuri tõus hoitakse lubatud vahemikus.

Joonis 3: Lekkevoo tihedus ja magnetvoo jaotus, mis siseneb õlimahuti seina

 

 

a) trafo lekkemagnetväli
b) Lekkevoo tihedus siseneb õlimahuti seina ilma magnetilise varjestuseta
c) lekkevoog magnetilises varjestuses

Magnetvoo tiheduse arvutamine magnetkildis põhineb lekkevoo jaotumisel trafos. Joonisel 1 on näidatud lekkemagnetväli trafo sisalduses ja õlimahuti seina siseneva lekkevoo jaotus on näidatud joonisel 3.
Joonisel 3 on BM õlipaaki ja magnetilise kilbi siseneva lekke magnetilise tiheduse amplituud ning see on ka magnetvoo maksimaalne väärtus õlimahuti keskel ja magnetiline kilp. Magnetvool magnetkildis on magnetilise voo tiheduse integraal piki kõrgust, mille tulemuseks on joonisel 3C näidatud joonisel. Magnetkilbi pindala jagamine magnetvoo abil annab magnetilise voo tiheduse magnetkapis.

Magnetilise varjestuse kasutamine võib suurendada lekke magnetvoo radiaalset komponenti, suurendades sellega mähise radiaalse magnetilise voo radiaalse voolukao ja mõnede mähiste lokaalse temperatuuri tõusu. Määruse pöörisvoolu kaotuse arvutamisel ja kuuma koha temperatuuri tõusu arvestades tuleb arvestada magnetilise varjestuse mõju lekke magnetvälja jaotusele.
Magnetilise varjestuse kasutamine võib naftapaagi kadu oluliselt vähendada. Pärast magnetilise varjestuse kasutamist on õlimahuti kadu naftapaagi seinas oleva kadu ja magnetilise kilbi kadumise summa.
Magnetilise varjestuse kasutamisel pöörake tähelepanu magnetilise varjestuse fikseerimisele ja tagage magnetilise varjestuse hea maandamine. Kui magnetiline varjestus ei ole hästi fikseeritud, võib trafo müra vibratsiooni tõttu suureneda ja halb maandus võib põhjustada võimaliku vedrustuse tõttu kohalikku tühjenemist.

Magnetilise varjestuse põhimõte

Magnetiline varjestus konstrueerib magnetilise takistuse tee, mis on palju madalam kui kütusepaagi terasplaat, pannes kütusepaagi siseseinal kõrgete magnetiliste läbilaskvusmaterjalide (näiteks räni terasest lehed), sundides lekke magnetilist voogu, et aktiivselt paagi kehast kõrvale kalduda ja varjestuskihi kaudu koondada. See protsess on põhimõtteliselt magnetvoo - loomulik valik, järgides "magnettakistuse minimeerimise seadust", lekkemagnetvälja haarab tõhusalt räni terasepleki abil, vähendades seega märkimisväärselt kütusepaagi seina pöörisvoolu kaotust ja vältides kohaliku üleskujutuse riski. Samal ajal lukustab magnetiline kilp tugeva piiratud magnetilise šundina hajutatud lekkemagnetilise voolu enda sees, moodustades suletud ahela, nõrgestades hulkuvat magnetvälja tugevust oluliselt väljaspool kütusepaaki (eriti ava- ja keevispiirkonda) ning kõrvaldades ümbritsevate seadmete elektromagnetilised häired. Maksumus on see, et varjestuskiht tekitab hüstereesi ja pöörisvoolukadusid, mis on tingitud magnetilisest voogudest (mida saab optimeerida madala - kadumise räni terase ja soojuse hajumise disaini valimise kaudu), kuid üldine kahju on saavutanud strateegilise migratsiooni kontrollimatust hajutamisest (kütusepaakist), võttes arvesse. Arvatavatesse kontsentratsiooni.

Elektromagnetiline varjestus

Elektromagnetilist varjestust kasutatakse ka suurte - mahutavuste trafode, eriti õlipaagi varjestusel suurte vooluhulkade lähedal.
Elektromagnetiline varjestus kasutab lekkevoo ümberjaotamiseks juhtivatel plaatidel pöörisvoolusid. Selle ülesanne on suurendada elektromagnetilise varjestuse osa magnetilist takistust, nii et vähendatakse elektromagnetilise varjestuse osa lekkevoogude komponenti, vähendades sellega õlimahutis pöörisvoolu ja pöörisvoolu kadude tihedust, vähendades õlimahuti kadu ja välistades õlipaagi ja struktuuriliste osade kohaliku ülekülmise.
Kuna elektromagnetilises varjestuses on pöörisvoolusid, on elektromagnetilises varjestuses kadusid, seega on õlimahuti kadu naftapaagi seina kadude summa ja kadu elektromagnetilises varjestuses.
Üldiselt on alumiiniumplaate elektromagnetilise varjestusena kasutamisel alumiiniumplaatide paksus umbes 8 mm; Vaskplaatide kasutamisel elektromagnetilise varjestusena on vaskplaatide paksus umbes 4 mm.
Kuna elektromagnetilisel varjestusel on pöörisvoolu reaktsioon, vähendab elektromagnetiline varjestus lekkevoo radiaalset komponenti, mis mitte ainult vähendab õlipaagi kadu, vaid vähendab ka mähise radiaalse lekkevoolu pöörisvoolu kadu. Tabelis on näidatud magnetilise varjestuse ja elektromagnetilise varjestuse kasutamise mõju täiendavate kadude vähendamiseks ning kogu täiendav kadu magnetilise varjestuse kasutamisel on võrdluseks 100%.

Elektromagnetilise varjestuse põhimõte

Pöörisvoolu anti - magnetism: hea elektrijuhtivusega metallimaterjale (näiteks vask, alumiinium jne) kasutatakse naftapaagi sadamas kilbid. Kui trafo töötab, genereerib vahelduv magnetväli nendes juhtivates materjalides pöörisvoolusid. Lenzi seaduse kohaselt genereerib Eddy Currents magnetvälja algse magnetvälja vastupidises suunas. See vastupidine magnetväli võib tasakaalustada algse magnetvälja osa, nõrgestades seeläbi magnetvälja ja vähendades magnetvälja lekke läbi õlimahuti pordi.

Elektrivälja lõpetamine ja laengu neutraliseerimine: Pärast elektrikilbi maandamist võib see elektrivälja lõpetada juhi pinnal. Kuna kõrge - potentsiaalse vooluahela genereeritud elektriväli indutseerib kilbis olevad laengud, sisenevad need indutseeritud laengud maapinnale maanduspunkti kaudu, neutraliseerides seeläbi juhi pinna laengud, pärssides elektrivälja sidumishäireid ja takistades elektrivälja mõjul väljastpoolt õlipaagi sadama kaudu.

Peamise erinevuse magnetilise varjestuse ja elektromagnetilise varjestuse vahel võib tuleneda magnetilise lekkevälja mõjust. Magnetilise varjestuse kasutamisel vt joonis 3, lekke magnetilise voo põhitee on mähise kõrgus ja radiaalse tee õhutee pikkus. Ferromagnetilistel materjalidel on magnetilise voo jaotusele vähe mõju nende kõrge magnetilise läbilaskvuse tõttu. Magnetskeemi ja magnetvälja arvutamise vaatenurgast võib arvestada, et magnetvoo jaotus on fikseeritud magnetvoo magnetiline vooluring. Õlipaagis magnetilise varjestuse lisamine ei mõjuta magnetilise voo jaotust.
See on ka tegelikkuses. Katsed on kinnitanud, et magnetilise varjestuse kasutamine ei mõjuta trafo lühikest - vooluringi impedantsi, see tähendab magnetilise voo kogust; Kuid suure voolu plii lähedal asuva elektromagnetilise varjestuse lekkemagnetväli on erinev. Pärast elektromagnetilise varjestuse lisamist õlimahuti seinale korvab elektromagnetilise varjestuse pöörisvool suure voolu plii tekitatud lekkemagnetvoogu, vähendades plii lekke magnetilist voogu. See on fikseeritud ampre - keeramismagnetväli ja pöörisvool vähendab lekke magnetvoogu.