سلام! به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای نوع خشک، اخیراً سؤالات زیادی در مورد چگونگی دفع گرما توسط این پسران بد شده است. بنابراین، فکر کردم چند دقیقه وقت بگذارم تا آن را برای شما تجزیه کنم.
اول از همه، بیایید در مورد اینکه چرا اتلاف گرما اینقدر مهم است صحبت کنیم. هنگامی که یک ترانسفورماتور در حال کار است، به دلیل تلفات الکتریکی در سیم پیچ ها و هسته، گرما تولید می کند. اگر این گرما به درستی دفع نشود، میتواند باعث افزایش دمای ترانسفورماتور شود که میتواند منجر به مجموعهای از مشکلات از جمله کاهش راندمان، پیری زودرس و حتی خرابی شود.
بنابراین، چگونه ترانسفورماتورهای نوع خشک خنک نگه می دارند؟ خب، چند مکانیسم مختلف در حال بازی هستند، و من به تفصیل به هر یک از آنها می پردازم.
همرفت طبیعی
یکی از اساسی ترین مکانیسم های اتلاف حرارت مورد استفاده در ترانسفورماتورهای نوع خشک، همرفت طبیعی است. این فرآیندی است که طی آن هوای گرم بالا میآید و هوای خنک فرو میرود و جریان طبیعی هوا در اطراف ترانسفورماتور ایجاد میکند.
در ترانسفورماتورهای نوع خشک، سیمپیچها و هسته معمولاً در یک محفظه فلزی محصور میشوند. با گرم شدن ترانسفورماتور، هوای داخل محفظه نیز گرم می شود و بالا می رود. این یک ناحیه کم فشار در پایین محفظه ایجاد می کند که هوای خنک را از بیرون جذب می کند. سپس هوای خنک روی سیمپیچها و هسته جریان مییابد و گرما را جذب کرده و با خود میبرد.
همرفت طبیعی یک راه ساده و موثر برای دفع گرما است، اما محدودیتهایی دارد. زمانی که ترانسفورماتور در بارهای کم و در یک منطقه با تهویه مناسب کار می کند، موثرتر است. اگر ترانسفورماتور در بارهای زیاد یا در یک فضای محدود کار کند، همرفت طبیعی ممکن است برای کنترل دما کافی نباشد.
خنک کننده هوای اجباری
برای غلبه بر محدودیت های جابجایی طبیعی، بسیاری از ترانسفورماتورهای نوع خشک به سیستم های خنک کننده هوای اجباری مجهز شده اند. این سیستم ها از فن ها برای دمیدن هوای خنک روی سیم پیچ ها و هسته استفاده می کنند و سرعت انتقال حرارت را افزایش می دهند.
دو نوع اصلی از سیستم های خنک کننده هوای اجباری وجود دارد: خود خنک کننده (AN) و خنک کننده با هوای اجباری (AF). در سیستم های خود خنک شونده، فن ها تنها زمانی استفاده می شوند که ترانسفورماتور در بارهای کم کار کند. هنگامی که بار افزایش می یابد، فن ها به طور خودکار روشن می شوند تا خنک کننده اضافی را فراهم کنند. در سیستم خنک کننده با هوای اجباری، فن ها همیشه در حال کار هستند و بدون توجه به بار، خنک کننده مداوم را فراهم می کنند.
سرمایش هوای اجباری در اتلاف گرما، به ویژه در بارهای زیاد، مؤثرتر از همرفت طبیعی است. این اجازه می دهد تا ترانسفورماتور در دماهای بالاتر و برای مدت زمان طولانی تری بدون گرم شدن بیش از حد کار کند. با این حال، سیستم های خنک کننده هوای اجباری نیز برای کارکردن به انرژی بیشتری نیاز دارند که می تواند هزینه های عملیاتی ترانسفورماتور را افزایش دهد.
انتقال حرارت تشعشعی
ترانسفورماتورهای نوع خشک علاوه بر جابجایی طبیعی و خنک کننده هوای اجباری، گرما را از طریق انتقال حرارت تابشی نیز دفع می کنند. این فرآیندی است که طی آن گرما از طریق تابش الکترومغناطیسی از یک جسم داغ به یک جسم سردتر منتقل می شود.
در یک ترانسفورماتور نوع خشک، سیم پیچ ها و هسته اشعه مادون قرمز ساطع می کنند که توسط هوای اطراف و محفظه فلزی جذب می شود. تابش جذب شده سپس هوا و محفظه را گرم می کند که به نوبه خود گرما را از طریق همرفت و رسانش طبیعی دفع می کند.
انتقال حرارت تشعشعی جزء نسبتاً کوچکی از اتلاف گرمای کل در یک ترانسفورماتور نوع خشک است، اما هنوز هم می تواند تأثیر قابل توجهی بر دمای ترانسفورماتور داشته باشد. با استفاده از مواد با تابش بالا (قابلیت انتشار تشعشع)، می توان سرعت انتقال حرارت تابشی را افزایش داد که می تواند به کنترل دمای ترانسفورماتور کمک کند.
سینک های حرارتی
روش دیگر برای بهبود اتلاف حرارت ترانسفورماتورهای نوع خشک استفاده از هیت سینک است. هیت سینک ها دستگاه های خنک کننده غیرفعال هستند که برای افزایش سطح ترانسفورماتور طراحی شده اند و اجازه می دهند گرمای بیشتری از طریق همرفت و تشعشع دفع شود.
سینک های حرارتی معمولا از موادی با رسانایی حرارتی بالا مانند آلومینیوم یا مس ساخته می شوند. آنها به سیم پیچ ها و هسته ترانسفورماتور متصل می شوند و به انتقال گرما از ترانسفورماتور به هوای اطراف کمک می کنند.
سینک های حرارتی می توانند در دفع گرما بسیار موثر باشند، به خصوص در کاربردهایی که فضا محدود است و خنک کننده هوای اجباری عملی نیست. با این حال، آنها همچنین می توانند وزن و هزینه را به ترانسفورماتور اضافه کنند، بنابراین باید به دقت طراحی و اندازه شوند تا اطمینان حاصل شود که حداکثر مقدار خنک کننده را با حداقل هزینه اضافی ارائه می دهند.
نتیجه گیری
بنابراین، شما آن را دارید! اینها مکانیزم های اصلی اتلاف گرما هستند که در ترانسفورماتورهای نوع خشک استفاده می شوند. ترانسفورماتورهای نوع خشک با ترکیب همرفت طبیعی، خنک کننده هوای اجباری، انتقال حرارت تشعشعی و سینک های حرارتی، می توانند به طور موثر گرمای تولید شده در حین کار را دفع کنند و عملکرد قابل اعتماد و کارآمد را تضمین کنند.
اگر به دنبال یک ترانسفورماتور نوع خشک هستید، من به شدت توصیه می کنم ترانسفورماتوری را در نظر بگیرید که از ترکیبی از این مکانیسم های دفع گرما استفاده می کند. ما در شرکت ما طیف گسترده ای از ترانسفورماتورهای نوع خشک را ارائه می دهیم که برای رفع نیازهای خاص مشتریان طراحی شده اند. این که آیا شما نیاز به یکترانسفورماتور یکسو کننده نوع خشک رزین ریخته گری برای تولید هیدروژن، یکترانسفورماتور یکسو کننده کششی ریخته گری اپوکسی نوع خشک، یا الفترانسفورماتور یکسو کننده نوع خشک رزین ریخته گری، ما تخصص و تجربه ای داریم که به شما کمک می کند ترانسفورماتور مناسب برای برنامه خود را پیدا کنید.
بنابراین، منتظر چه چیزی هستید؟ امروز با ما تماس بگیرید تا درباره ترانسفورماتورهای نوع خشک ما بیشتر بدانید و چگونه می توانند به شما در رفع نیازهای برق خود کمک کنند.
مراجع
- مهندسی پست برق، ویرایش سوم توسط توران گونن
- مهندسی ترانسفورماتور: طراحی، فناوری و تشخیص توسط جورج کارادی و جی. ونکاتا سوبراهمانیام