Aug 10, 2026 Tinggalkan pesan

Gulungan transformator

Dalam pembahasan prinsip dasar transformator belitan ganda, diasumsikan bahwa belitan transformator terdiri dari belitan primer dan belitan sekunder yang terpisah satu sama lain. Setiap belitan transformator berbentuk silinder dan konsentris dengan kolom inti besi dari belitan himpunan, yang menyediakan rangkaian magnet dengan nilai resistansi magnet yang lebih rendah untuk fluks magnet utama. Baik itu struktur transformator-fasa tunggal atau struktur transformator-fasa tiga, rangkaian magnet inti besi harus tertutup dan juga mengelilingi belitan. Selain menentukan besar kecilnya transformator, besar kecilnya kedua belitan konsentris juga menentukan besar kecilnya jendela inti besi sehingga menentukan besar kecilnya inti besi. Ukuran inti besi menentukan besarnya kehilangan inti besi untuk strip baja listrik dan kerapatan fluks magnet tertentu. Perancang harus membuat susunan belitan sekompak mungkin, dan faktor yang menghambat kekompakan struktur belitan adalah saluran oli pendingin yang diperlukan dan ruang isolasi, serta penggunaan penampang kawat-dengan ukuran sebesar mungkin untuk mengurangi kehilangan beban.

Rugi-rugi beban suatu trafo adalah rugi-rugi yang disebabkan oleh arus beban yang bervariasi menurut pangkat dua arus beban. Rugi-rugi beban yang ditimbulkan pada transformator dapat dibagi menjadi tiga bagian: rugi-rugi resistansi; Hilangnya arus eddy yang timbul pada belitan ketika fluks magnet bocor bolak-balik melewati kawat belitan; Yang-disebut kerugian nyasar disebabkan oleh fluks magnet bolak-balik yang nyasar terkait dengan beban di dalam komponen seperti kabel, klem, dan tangki bahan bakar.

Dalam situasi saat ini, rugi-rugi parsial pada belitanlah yang mempunyai pengaruh paling besar terhadap rugi-rugi beban total. Seperti namanya, pembangkitan rugi-rugi resistansi didasarkan pada kenyataan bahwa harus ada hambatan pada belitan, sehingga bagian rugi-rugi ini tidak dapat dihilangkan seluruhnya. Namun, perancang transformator dapat menemukan cara untuk mengurangi hilangnya resistansi. Metode ini menggunakan putaran belitan sesedikit mungkin; Tingkatkan-luas penampang setiap lilitan kawat; Gunakan bahan dengan resistivitas listrik lebih rendah, yang umumnya mengacu pada tembaga dengan konduktivitas lebih tinggi.
Menggunakan jumlah lilitan belitan minimum berarti harus menggunakan inti besi yang dapat menghasilkan fluks magnet total tertinggi, yang mencakup dua aspek: memilih penampang inti besi terbesar-dan memilih nilai kerapatan fluks magnet inti besi setinggi mungkin. Konsekuensi dari hal tersebut adalah bertambahnya ukuran inti besi (termasuk klem), sehingga menambah berat dan kehilangan inti besi. Berkurangnya kehilangan beban menyebabkan peningkatan kehilangan inti besi, dan sebaliknya. Tentu saja, peningkatan ukuran inti besi juga meningkatkan penyebut dalam persentase reaktansi. Untuk mengkompensasinya dan menjaga nilai impedansi tidak berubah, perlu untuk mengurangi ketinggian aksial belitan, dan pada saat yang sama, mengurangi jumlah belitan belitan (yang dapat mengurangi kehilangan beban). Penurunan tinggi aksial belitan berarti penurunan tinggi kolom inti besi, yang sampai batas tertentu mengkompensasi peningkatan berat inti besi yang disebabkan oleh peningkatan ukuran inti besi. Dengan cara ini, karena adanya saling kompensasi satu atau dua perubahan ukuran struktur, variasi rugi-rugi transformator tidak akan terlalu signifikan. Jadi, ukuran struktur optimal dapat dipilih berdasarkan faktor lain, seperti rasio kehilangan beban terhadap kehilangan beban tanpa beban atau batasan ketinggian pengangkutan (yang berkaitan erat dengan ukuran tinggi inti besi).

Konsekuensi dari peningkatan-luas penampang kawat belitan adalah peningkatan rugi-rugi arus eddy pada belitan (selain itu, hal ini juga dapat menyebabkan peningkatan ukuran jendela inti besi, yang mengakibatkan peningkatan ukuran inti besi secara keseluruhan). Penyebab hilangnya arus eddy adalah karena adanya kebocoran fluks yang melewati kabel belitan. Fluks bocor yang melewati kawat belitan menghasilkan tegangan induksi, dan arus yang dihasilkan ortogonal terhadap arus beban dan fluks bocor. Semakin besar-luas penampang kawat belitan, semakin rendah impedansinya terhadap arus eddy, sehingga menghasilkan arus eddy yang lebih besar. Satu-satunya cara untuk meningkatkan impedansi arus eddy tanpa mengurangi luas penampang setiap belitan belitan adalah dengan membagi setiap belitan kawat menjadi untaian kawat yang lebih kecil dan mengisolasinya satu sama lain, sekaligus mengatur ulang posisinya di sepanjang ketinggian belitan. Masalah transposisi kabel belitan akan dibahas pada bagian struktur belitan di bawah ini. Meskipun pekerja penggulungan lebih suka menggunakan kabel berpenampang-yang lebih kecil dibandingkan penggulungan gulungan (karena kabel berpenampang-kecil mudah digulung pada cetakan kawat), secara umum, semakin banyak kabel berliku paralel, semakin tinggi biaya produksinya. Oleh karena itu, produsen trafo biasanya berharap untuk membatasi jumlah kabel belitan paralel pada tingkat kerugian arus eddy yang dapat diterima. Selain itu, bertambahnya jumlah kabel belitan paralel yang disertai dengan isolasi antar untai akan mengakibatkan penurunan siklus kerja belitan, yang merupakan faktor lain yang memerlukan pengurangan jumlah kabel belitan paralel.

Seperti yang telah disebutkan di atas, arus eddy pada kabel belitan disebabkan oleh fluks bocor, sehingga mengurangi fluks bocor dapat menurunkan nilai arus eddy. Jelasnya, rugi-rugi arus eddy pada belitan transformator dengan impedansi lebih rendah lebih kecil dibandingkan pada belitan transformator dengan impedansi lebih tinggi. Nilai impedansi magnet bocor yang rendah konsisten dengan tinggi aksial belitan yang lebih besar. Artinya, belitan tipis dan tinggi memiliki fluks bocor yang lebih kecil dibandingkan belitan pendek dan tebal, sehingga belitan pendek dan tebal cenderung memiliki arus eddy belitan yang lebih kecil. Masalah lain yang jelas adalah bahwa sebagian besar fluks bocor pada belitan tipis tinggi adalah fluks bocor aksial. Dapat juga dibuktikan bahwa dalam kasus di mana sebagian besar fluks bocor adalah fluks aksial, pengurangan ukuran kawat belitan pada arah radial yang tegak lurus terhadap medan magnet bocor dapat mencapai tujuan untuk mengurangi arus eddy. Untuk struktur belitan pendek dan tebal, fluks bocor akan mempunyai komponen radial yang signifikan, terutama di daerah dekat ujung belitan. Jadi kawat belitan juga harus dibagi menjadi untaian yang lebih banyak dan lebih kecil dalam arah aksial (secara teoritis, ini hanya diperlukan di ujung belitan, tetapi secara umum, tidak mudah untuk mengubah jumlah kabel di tengah belitan). Metode lain untuk mengendalikan arus eddy belitan adalah dengan menggunakan pelindung magnetik untuk mengoreksi arah fluks bocor, memastikan bahwa arus tersebut tidak melewati rakitan disk; Sekalipun fluks bocor melewati belitan, fluks bocor sebagian besar harus terdiri dari komponen aksial. Langkah-langkah ini hanya ekonomis untuk digunakan pada transformator impedansi tinggi dengan kapasitas lebih besar.

Dalam hal ini, arus eddy yang berliku merupakan masalah yang sangat penting. Produsen transformator telah menemukan dalam praktiknya bahwa membatasi kerugian arus eddy hingga sekitar 25% dari kerugian resistansi adalah pendekatan yang paling ekonomis. Namun, tingkat kompleksitas struktural yang diperlukan untuk mencapai tujuan di atas bervariasi tergantung situasi. Untuk transformator dengan impedansi lebih rendah, rugi-rugi arus eddy dapat dikurangi secara signifikan hingga kurang dari 25% rugi-rugi resistansi tanpa memerlukan tindakan khusus lainnya.

u16296255761196402271fm253fmtautoapp138fJPEG

Kirim permintaan

whatsapp

Telepon

Email

Permintaan