Jiangshan Scotech Electrical Co., Ltd.
Konzentrische Wicklungen in Transformatoren
May 16, 2025
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In Stromversorgungssystemen sind Transformatoren unverzichtbare Geräte mit der Hauptfunktion der Einstellung der Spannungsniveaus, um verschiedene elektrische Anforderungen zu erfüllen. Die Wicklungen sind eine Kernkomponente von Transformatoren und beeinflussen ihre elektrische Leistung und Betriebseffizienz direkt. Unter vielen Wendungsstrukturen werden konzentrische Wicklungen aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Eigenschaften, mechanischen Stabilität und thermischen Fähigkeiten weit verbreitet. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Überblick über konzentrische Wicklungen und deren Haupttypen.
Überblick über konzentrische Wicklungen
Konzentrische Wicklungen beziehen sich auf ein strukturelles Design, bei dem die Wicklungen in konzentrischen Kreisen auf jedem Querschnitt der Kernsäule des Transformators angeordnet sind. Typischerweise wird die Hochspannungswicklung auf der Außenseite der Kernsäule platziert, während die Niederspannungswicklung intern näher am Kern positioniert ist. Es muss eine gewisse Isolationsspalt zwischen der Hochspannung und niedrigen Spannungswicklungen bestehen, um eine wirksame Wärmeableitung zu gewährleisten. Die Größe des Isolationsspalts hängt vom Spannungsniveau und der Wärmeableitungsanforderungen der Wickelung ab. Wenn sich die Niederspannungswicklung aufgrund ihrer relativ kleinen Isolationsabstand mit der Kernsäule in der Nähe der internen Kernsäule befindet, kann die Gesamttransformatorgröße effektiv reduziert werden.
Arten von konzentrischen Wicklungen
Konzentrische Wicklungen enthalten hauptsächlich die folgenden Typen:
I. Zylindrische Wicklungen
Zylindrische Wicklungen werden durch Stapelleiter gebildet und können entweder einschichtiger oder mehrschichtiger sein. Das Design dieser Wicklungen ist relativ einfach, was sie für Low-Power-Transformatoren geeignet ist, insbesondere in vielen Haushaltsgeräten und elektronischen Geräten.
Der Hauptvorteil von zylindrischen Wicklungen liegt in ihrer Fähigkeit, mechanischer Belastung zu widerstehen, was eine Verformung aufgrund steigender Temperaturen oder externen Auswirkungen effektiv verhindert. Diese Wickelform beinhaltet typischerweise eine enge Wicklung, um sicherzustellen, dass zwischen jeder Wickelwendung keine Lücken auftreten, wodurch die Stromleitungseffizienz maximiert und den Energieverlust minimiert wird. Darüber hinaus ermöglicht die Struktur zylindrischer Wicklungen eine optimale Wärmeableitung, sodass die Geräte während längerer Verwendung gute Betriebsbedingungen aufrechterhalten können.
Ii. Helikale Wicklungen
Helikale Wicklungen sind speziell für niedrige Volkstransformatoren mit großer Kapazität ausgelegt, wodurch sie besonders für Anwendungen geeignet sind, die bei hohen Belastungen einen Betrieb benötigen. Diese Struktur sorgt für eine gleichmäßige Stromverteilung durch den parallelen Anschluss mehrerer Leiter, wodurch Energieabfälle minimiert werden.
Bei helikalen Wicklungen sind die Anordnung von Leitern und das Design von Kühlkanälen besonders wichtig, um eine effektive Wärmeableitung unter hohen Belastungsbedingungen zu gewährleisten. Diese Wickelform verbessert den Durchflussweg für den Strom, verringert das Risiko einer lokalisierten Überhitzung und verbessert die allgemeine Zuverlässigkeit und Sicherheit des Transformators. Darüber hinaus weisen helikale Wicklungen erhebliche Vorteile hinsichtlich der Verbesserung der leitenden Leistung und der Verringerung des Widerstandsverlusts auf, wodurch sie in Krafttransformatoren und großen elektrischen Geräten weit verbreitet sind.
III. Kontinuierliche Wicklungen
Kontinuierliche Wicklungen sind eine häufige Art von Scheibenwicklung mit einzigartigen strukturellen Merkmalen. In diesem Design sind die Leiter in Längsrichtung angeordnet und bilden verschiedene Arten von Wicklungen. Das Layout zwischen den einzelnen Spulen ist sorgfältig geplant, um eine effektive Abkühlung und thermische Dissipation zu gewährleisten. Aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeit sind kontinuierliche Wicklungen besonders für die Verwendung in großen Transformatoren geeignet.
Diese Wicklungen werden typischerweise aus flachen Leitern hergestellt, wobei die Anzahl der Segmente zwischen 30 und 100 beträgt und spezifische Fertigungstechniken (z. B. Seitenwicklung) verwendet. Da es keine Lötverbindungen zwischen den Wicklungen gibt, werden sie als kontinuierliche Wicklungen bezeichnet. Sie werden in großen Transformatoren weit verbreitet und können die Leistungsanforderungen sowohl für niedrige als auch für Hochspannungswicklungen effizient erfüllen.
Durch dieses Design verbessern kontinuierliche Wicklungen die Kühlkapazitäten erheblich und verbessern gleichzeitig die Resistenz gegen Kurzschlussbedingungen. Dies führt zu einer größeren Stabilität und Zuverlässigkeit unter hohen Lastvorgängen und macht kontinuierliche Wicklungen zu einer wesentlichen Komponente in modernen elektrischen Geräten, insbesondere in Anwendungen, bei denen Platzoptimierung und elektrische Leistung von entscheidender Bedeutung sind.
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