1. Konstrukční prvky
Vrstvené vinutí: Struktura je jednoduchá a jasná a mezi jednotlivými vrstvami jsou zřejmé separace pro usnadnění výroby a údržby.
Palačinkové vinutí: kompaktní konstrukce, velké prostorové využití, vhodné pro velkokapacitní transformátory.
Kontinuální navíjení: Dráty jsou navíjeny nepřetržitě, s kompaktní strukturou a bez zjevného oddělení mezi vrstvami.
Zamotané vinutí: Mezi sousedními vrstvami jsou křížové spleti a struktura je složitá, ale efekt elektromagnetické vazby je dobrý.
2. Výkon odvádění tepla
Vrstvené vinutí: Mezi vrstvami je vzduchová mezera, která má lepší odvod tepla.
Navíjení palačinek: Výkon odvádění tepla je relativně špatný a jsou nutná další opatření na odvod tepla.
Nepřetržité vinutí: Vzhledem ke kompaktní konstrukci je výkon rozptylu tepla omezený.
Zamotané vinutí: Vzhledem ke složitosti konstrukce je také omezen výkon odvádění tepla.
3. Elektromagnetické vlastnosti
Vinutí vrstvy: Elektromagnetický výkon je průměrný a únikový tok je velký.
Palačinkové vinutí: lepší elektromagnetický výkon a menší únikový tok.
Kontinuální vinutí: dobrý elektromagnetický výkon, malý svodový tok a ztráta vířivých proudů.
Zamotané vinutí: Prostřednictvím křížové spleti mezi sousedními vrstvami se zlepší elektromagnetická vazba a sníží se únikový tok.
4. Mechanická pevnost
Vrstvené vinutí: má průměrnou mechanickou pevnost a je vhodné pro transformátory středního a nízkého napětí.
Palačinkové vinutí: vysoká mechanická pevnost, schopné odolat velké elektromagnetické síle, vhodné pro vysokonapěťové a velkokapacitní transformátory.
Průběžné vinutí: Mechanická pevnost závisí na těsnosti vinutí a provedení nosné konstrukce.
Zamotané vinutí: Vzhledem ke složitosti konstrukce může být do určité míry ovlivněna její mechanická pevnost.
5. Analýza aplikačního scénáře
Vinutí vrstvy: vhodné pro střední a nízké napětí, malá a střední kapacitatransformátorya příležitostech s vysokými požadavky na výkon odvodu tepla.
Pancake vinutí: vhodné pro vysokonapěťové, velkokapacitní transformátory, zejména v situacích, kdy jsou vyžadovány velké elektromagnetické síly.
Kontinuální vinutí: vhodné pro příležitosti, které mají vysoké požadavky na elektromagnetický výkon a méně přísné požadavky na výkon rozptylu tepla.
Zamotané vinutí: vhodné pro situace, kdy je potřeba zlepšit elektromagnetickou vazbu a snížit svodový tok, např. některé speciální vysokonapěťové transformátory.
Návrh vinutí a úvahy o výběru
V procesu návrhu a výroby transformátorů je návrh a výběr vinutí zásadním článkem. Přímo ovlivňuje výkon, spolehlivost, účinnost a výrobní náklady transformátoru. Při navrhování a výběru vinutí je třeba vzít v úvahu následující hlavní faktory:
Kapacita transformátoru a jmenovité napětí
Konstrukce vinutí musí nejprve splňovat požadavky na kapacitu a jmenovité napětí transformátoru. Transformátory s různými kapacitami a úrovněmi napětí vyžadují vinutí různých specifikací, aby bylo zajištěno, že mohou přenášet elektrickou energii bezpečně a efektivně. Například transformátory s větší kapacitou často vyžadují silnější dráty a složitější struktury vinutí, aby vydržely vyšší proudy a napětí.
Požadavky na odvod tepla a nárůst teploty
Výkon odvádění tepla vinutím je klíčovým faktorem provozní stability a životnosti transformátoru. Konstrukce vinutí musí vzít v úvahu faktory, jako je tepelná vodivost materiálu, struktura vinutí a způsob chlazení, aby se zajistilo, že teplota vinutí nebude za normálních provozních podmínek příliš vysoká, čímž se zabrání problémům, jako je stárnutí vinutí. izolační materiál a tepelný rozklad.
Elektromagnetické vlastnosti a zkratová impedance
Elektromagnetické vlastnosti vinutí přímo ovlivňují účinnost a účinek převodu napětí transformátoru. Elektromagnetické parametry vinutí, jako je indukčnost, kapacita a odpor, je třeba během návrhu optimalizovat, aby se snížily ztráty výkonu a kolísání napětí. Zkratová impedance je navíc schopnost transformátoru odolávat proudu při zkratu. Tento faktor je také třeba vzít v úvahu při návrhu vinutí, aby bylo zajištěno, že transformátor odolá dostatečnému proudu bez poškození při zkratu.
Mechanická pevnost a seismické vlastnosti
Jako hlavní součást transformátoru musí vinutí odolávat účinkům vnějších faktorů, jako je elektromagnetická síla, doprava a zemětřesení. Proto je třeba při návrhu zvážit mechanickou pevnost vinutí, včetně pevnosti drátu v tahu, nosné konstrukce a způsobu upevnění vinutí atd. Zároveň je třeba u oblastí náchylných k zemětřesení věnovat zvláštní pozornost vzhledem k seismickému výkonu vinutí, aby bylo zajištěno, že transformátor může udržovat stabilní provoz během zemětřesení.
Výrobní náklady a snadná údržba
Návrh a výběr vinutí také musí vzít v úvahu výrobní náklady a snadnou údržbu. Za předpokladu splnění požadavků na výkon by měly být co možná nejvíce voleny levnější materiály a konstrukce vinutí. Kromě toho by vinutí měla být navržena tak, aby usnadnila výrobu, instalaci a údržbu, aby se snížily celkové náklady na výrobu a údržbu transformátoru.