1. Caractéristiques structurelles
Enroulement en couches : la structure est simple et claire, et il existe des séparations évidentes entre chaque couche pour faciliter la fabrication et la maintenance.
Enroulement crêpe : structure compacte, utilisation élevée de l’espace, adapté aux transformateurs de grande capacité.
Enroulement continu : Les fils sont enroulés en continu, avec une structure compacte et sans séparation évidente entre les couches.
Enroulement enchevêtré : il existe des enchevêtrements croisés entre les couches adjacentes et la structure est complexe, mais l'effet de couplage électromagnétique est bon.
2. Performances de dissipation thermique
Enroulement en couches : il y a un espace d'air entre les couches, ce qui offre de meilleures performances de dissipation thermique.
Enroulement en crêpe : les performances de dissipation thermique sont relativement médiocres et des mesures de dissipation thermique supplémentaires sont nécessaires.
Enroulement continu : en raison de la structure compacte, les performances de dissipation thermique sont limitées.
Enroulement emmêlé : En raison de la complexité de la structure, les performances de dissipation thermique sont également limitées.
3. Propriétés électromagnétiques
Enroulement de couche : les performances électromagnétiques sont moyennes et le flux de fuite est important.
Enroulement crêpe : meilleures performances électromagnétiques et flux de fuite plus faible.
Enroulement continu : bonnes performances électromagnétiques, faible flux de fuite et perte de courants de Foucault.
Enroulement emmêlé : grâce à l'enchevêtrement croisé entre les couches adjacentes, le couplage électromagnétique est amélioré et le flux de fuite est réduit.
4. Résistance mécanique
Bobinage en couches : possède une résistance mécanique moyenne et convient aux transformateurs moyenne et basse tension.
Enroulement crêpe : haute résistance mécanique, capable de résister à une force électromagnétique importante, adapté aux transformateurs haute tension et grande capacité.
Enroulement continu : La résistance mécanique dépend de l’étanchéité de l’enroulement et de la conception de la structure porteuse.
Enroulement emmêlé : En raison de la complexité de la structure, sa résistance mécanique peut être affectée dans une certaine mesure.
5. Analyse de scénarios d'application
Enroulement en couches : adapté aux moyennes et basses tensions, aux petites et moyennes capacitéstransformateurs, et les occasions avec des exigences élevées en matière de performances de dissipation thermique.
Enroulement en crêpe : convient aux transformateurs haute tension et de grande capacité, en particulier dans les situations où de grandes forces électromagnétiques sont requises.
Enroulement continu : convient aux occasions qui ont des exigences élevées en matière de performances électromagnétiques et des exigences moins strictes en matière de performances de dissipation thermique.
Enroulement emmêlé : adapté aux situations où il est nécessaire d’améliorer le couplage électromagnétique et de réduire le flux de fuite, comme certains transformateurs spéciaux haute tension.
Considérations sur la conception et la sélection du bobinage
Dans le processus de conception et de fabrication des transformateurs, la conception et la sélection des enroulements constituent un maillon crucial. Cela affecte directement les performances, la fiabilité, l’efficacité et le coût de fabrication du transformateur. Voici les principaux facteurs à prendre en compte lors de la conception et de la sélection des bobinages :
Capacité du transformateur et tension nominale
La conception de l'enroulement doit d'abord répondre aux exigences de capacité et de tension nominale du transformateur. Les transformateurs de différentes capacités et niveaux de tension nécessitent des enroulements de spécifications différentes pour garantir qu'ils peuvent transmettre l'énergie électrique de manière sûre et efficace. Par exemple, les transformateurs de plus grande capacité nécessitent souvent des fils plus épais et des structures d'enroulement plus complexes pour résister à des courants et des tensions plus élevés.
Exigences de dissipation thermique et d’échauffement
Les performances de dissipation thermique de l'enroulement sont un facteur clé dans la stabilité opérationnelle et la durée de vie du transformateur. La conception du bobinage doit prendre en compte des facteurs tels que la conductivité thermique du matériau, la structure du bobinage et la méthode de refroidissement pour garantir que la température du bobinage ne sera pas trop élevée dans des conditions de fonctionnement normales, évitant ainsi des problèmes tels que le vieillissement du matériau d'isolation et panne thermique.
Propriétés électromagnétiques et impédance de court-circuit
Les propriétés électromagnétiques de l'enroulement affectent directement l'efficacité et l'effet de conversion de tension du transformateur. Les paramètres électromagnétiques du bobinage, tels que l'inductance, la capacité et la résistance, doivent être optimisés lors de la conception afin de réduire les pertes de puissance et les fluctuations de tension. De plus, l'impédance de court-circuit est la capacité du transformateur à résister au courant lors d'un court-circuit. Ce facteur doit également être pris en compte dans la conception de l'enroulement pour garantir que le transformateur peut supporter un courant suffisant sans être endommagé lors d'un court-circuit.
Résistance mécanique et performance sismique
En tant que composant central du transformateur, l'enroulement doit résister aux effets de facteurs externes tels que la force électromagnétique, le transport et les tremblements de terre. Par conséquent, la résistance mécanique de l'enroulement doit être prise en compte lors de la conception, y compris la résistance à la traction du fil, la structure de support et la méthode de fixation de l'enroulement, etc. Dans le même temps, pour les zones sujettes aux tremblements de terre, une attention particulière doit être donné aux performances sismiques des enroulements pour garantir que le transformateur peut maintenir un fonctionnement stable pendant les tremblements de terre.
Coûts de fabrication et facilité d’entretien
La conception et la sélection des bobinages doivent également tenir compte des coûts de fabrication et de la facilité de maintenance. Dans la mesure du possible, afin de répondre aux exigences de performance, des matériaux et des structures de bobinage moins coûteux doivent être sélectionnés autant que possible. De plus, les enroulements doivent être conçus pour faciliter la fabrication, l'installation et la maintenance afin de réduire les coûts globaux de fabrication et de maintenance du transformateur.