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Auslegung von Verteilertransformatoren: praktische Leitlinien

Wenn Sie die Lamellierung Wenn man die Konstruktion als kostenneutrales Detail betrachtet, zahlt man am Ende mit jeder Stunde, die der Transformator unter Spannung steht, dafür. Der größte Teil der Leerlaufverluste, ein beträchtlicher Teil des Geräuschpegels und ein überraschender Teil der Zuverlässigkeit sind bereits in dem Moment festgelegt, in dem Sie Dicke, Stapelfaktor, Verbindungsart und Überlappung auswählen. In diesem Text geht es darum, diese Entscheidungen gleich beim ersten Mal richtig zu treffen.


1. Beginnen Sie mit dem Verlustbudget, nicht mit dem Stahlkatalog

Kernbleche sind keine billige Dekoration. Bei kleinen einphasigen Verteilungstransformatoren kann das Kernmaterial allein etwa ein Drittel der gesamten Materialkosten ausmachen, und seine Verluste dominieren die Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer.

Eine nützliche mentale Umstellung ist einfach: Beginnen Sie mit dem Ziel des Leerlaufverlusts und dem zulässigen Schallpegel, und zwingen Sie dann die Wahl der Laminierung, diesem Ziel zu entsprechen, nicht umgekehrt.

Eine Sensitivitätsstudie über 144 Entwürfe von 5-50 kVA-Einheiten verglich drei CRGO-Dicken (0,18, 0,23, 0,27 mm) und zeigte, dass 0,23 mm M3-Blech in etwa vier von fünf Fällen sowohl den niedrigsten Angebotspreis als auch die niedrigsten Gesamtbetriebskosten ergaben. Das bedeutet nicht, dass 0,23 mm allgemein "am besten" ist; es bedeutet, dass Sie nur dann gewinnen, wenn die Verlustkapitalisierung wirklich hoch ist oder wenn Vorschriften Sie physisch dazu zwingen.

Bevor Sie also CAD anfassen:

Sie einigen sich auf die Kapitalisierungsfaktoren für Leerlauf- und Lastverluste. Sie übersetzen diese in ein akzeptables Leerlaufverlustfenster. Erst dann stellen Sie sich die Frage: "Mit welcher Dicke und welchem Material kann ich dieses Fenster mit einer gewissen Marge erreichen?"

Wenn man diese Schleife überspringt, wird die "Optimierung" der Laminierung schnell zum Ratespiel.


2. Material und Dicke: bewusste Kompromisse eingehen

Kornorientiertes Elektroband (GOES) ist nach wie vor das Arbeitspferd für konventionelle Verteiltransformatoren. Typische Typen bei 50/60 Hz laufen bequem bei Induktionen bis zu etwa 1,7 T mit akzeptablen Verlusten und Magnetisierungsströmen, vorausgesetzt, der Flusspfad verläuft hauptsächlich entlang der Rollrichtung.

Datenblätter für moderne GOES zeigen Laminierungsfaktoren über 95% selbst für dünne Bänder. Ein Beispiel: Bei einem Stapeldruck von 50 psi ergibt ein 0,18-mm-Band einen Laminierungsfaktor von 95-96%, ein 0,23-mm-Band von 95-96%, ein 0,27-mm-Band von 96-97% und ein 0,35-mm-Band kann je nach Beschichtung 98% erreichen. Das allein sagt Ihnen schon etwas. Dickeres Blech erhöht den Stapelfaktor geringfügig, beeinträchtigt aber die Wirbelstromverluste. Dünnere Bleche bewirken das Gegenteil. Es gibt kein kostenloses Mittagessen, nur ein Gleichgewicht.

Amorphe Bänder sind wieder anders. Der Materialverlust ist viel geringer, aber der Stapelfaktor der gewickelten Kerne liegt eher bei 0,8 als bei 0,95+, und die nutzbare Induktion ist geringer, etwa im Bereich von 1,3-1,4 T für praktische Designs. Sie erhalten einen enormen Rückgang der Leerlaufleistung, dafür aber zusätzliches Kupfer und ein größeres Kernfenster.

Eine praktische Art, darüber nachzudenken:

Für Verteilertransformatoren mit Standardwirkungsgrad, bei denen das Versorgungsunternehmen immer noch auf den Anschaffungspreis achtet, ist CRGO mit 0,23-0,27 mm in der Regel der ideale Wert.

Für höhere Wirkungsgradklassen, bei denen der Verlust im Leerlauf sehr hoch ist, ist die Umstellung auf 0,18 mm CRGO oder amorphes Material sinnvoll, aber nur, wenn die Fertigung mit dem niedrigeren Stapelfaktor und dem empfindlicheren Material leben kann.

Entscheidend ist, dass Sie die Dicke erst dann wählen, wenn Sie die Kosten für den Verlust über die gesamte Lebensdauer im Vergleich zu zusätzlichem Stahl und Kupfer beziffert haben. Das Bauchgefühl ist nicht mehr ausreichend.


Nahaufnahme der Kanten von gestapelten Blechen

3. Stapelfaktor und Gebäudefaktor: Sie werden als Entwurfsvariablen behandelt

Der Stapelfaktor ist nicht etwas, das mit Ihrem Kern passiert. Es ist eine Zahl, um die herum man planen und dann messen sollte.

Formal ist der Stapelfaktor das Verhältnis des effektiven magnetischen Querschnitts zur gestapelten Bruttofläche. Er sinkt aufgrund der Dicke der Isolierschicht, von Graten, Lücken und Ausrichtungsfehlern. In der Praxis liegen die typischen Stapelfaktoren für Siliziumstahl mit einer Dicke von 0,3-0,5 mm bei der Netzfrequenz bei etwa 0,92-0,96, und gut gebaute GOES-Stapel können selbst bei dünneren Dicken über 0,95 liegen. Amorphe Kerne liegen niedriger, oft bei 0,8.

Hier ist eine kompakte Tabelle, die Sie bei der Größenbestimmung verwenden können:

Nenndicke (mm)Kerntyp / MaterialTypischer gemessener Laminierungsfaktor bei ~50 psiSicherer Bemessungswert für ksKommentar
0,18 CRGOHochwertige GOES, S- oder D-Ausführung0.95-0.960.95Gut für sehr niedrige Leerlaufverluste, wenn Schnitt/Handhabung eng sind.
0,23 CRGOM2/M3 GOES0.95-0.960.955Oft optimal für 5-50 kVA-Geräte hinsichtlich Kosten und TOC.
0,27 CRGOM3/M4 GOES0.96-0.970.96Etwas bessere Stapelung; Wirbelverluste etwas höher.
0,30-0,35 CRGOSchwerere Messgeräte0.96-0.980.97Für große Aggregate oder wenn die Fertigung robustes Blech bevorzugt.
0,025 amorphes BandVerteiltransformator aus amorphem Metall0,75-0,85 (gewickelter Kern)0.80Der Leerlaufverlust geht stark zurück, aber das Fenster wächst.

Der Gebäudefaktor ist der andere stille Mitspieler. Er gibt an, wie viel zusätzlicher Verlust durch Verbindungen, Luftspalte, Verformung und Eigenspannungen entsteht, die über die im Katalog angegebenen Verluste hinausgehen. Veröffentlichungen über die Gestaltung von Verbindungen und die Auswahl von Laminaten zeigen immer wieder, dass schlechte Verbindungen und Montagedruck den Kernverlust um mehrere Prozent erhöhen können, selbst wenn der Stahl selbst identisch ist.

Wenn Sie Software oder Tabellenkalkulationen entwerfen, ist das gesünder:

Verwenden Sie ks aus einer Tabelle wie der obigen anstelle der magischen 0,97. Wenden Sie einen Baufaktor auf den Verlust an, nicht auf die Fläche, und gleichen Sie ihn mit gemessenen Leerlauftests aus Ihrem eigenen Werk ab.

Auf diese Weise spiegeln die Berechnungen die Realität wider und nicht das Wunschdenken.


4. Abgestufte Kerngeometrie: Wie viele Stufen sind genug?

Die meisten Verteilertransformatoren verwenden Stufenkerne, so dass das Kupfer eine annähernd kreisförmige Säule sieht, ohne dass man tatsächlich einen Kreis aus massivem Stahl herausarbeiten muss.

In klassischen Konstruktionshandbüchern wird der Anteil des Kreises, der tatsächlich von Stahl ausgefüllt wird, für eine unterschiedliche Anzahl von Stufen angegeben. Eine weit verbreitete Tabelle zeigt etwa 85% Füllung für einen dreistufigen Kern, etwa 91% für fünf Stufen, etwa 93-94% für sieben bis neun Stufen und etwa 96% für elf Stufen.

Das Muster ist einfach. Die ersten paar Schritte bringen eine Menge Verbesserungen. Nach sieben oder neun, Sie zahlen Komplexität für vielleicht ein zusätzliches Prozent der Kreis füllen.

Bei kleinen Mastaufsatztransformatoren können drei Stufen ausreichen, wenn die Verlustvorgaben nicht zu hoch sind und der Hersteller auf Einfachheit Wert legt, obwohl viele Hersteller standardmäßig fünf Stufen verwenden. Bei Verteilertransformatoren der 100-630 kVA-Klasse mit engeren Leerlaufspezifikationen sind fünf bis sieben Stufen üblich. Neun oder mehr Stufen sind vor allem bei hocheffizienten oder größeren Geräten sinnvoll, bei denen jedes Watt Verlust monetarisiert wird und die Wicklungsgeometrie von einem genaueren Kreis profitiert.

Die andere stille Variable ist die Verteilung der Stufenbreiten. Bei rechteckigen Fenstern erleichtert ein Muster mit schmaleren Stufen auf der Innenseite und breiteren Stufen auf der Außenseite die Platzierung der Wicklungen und führt zu einer gleichmäßigeren Stromdichte, ohne dass die Flussverteilung wesentlich beeinträchtigt wird, vorausgesetzt, die mittlere Fläche stimmt.

Hier gibt es keine allgemeingültige Regel, aber Sie können in zwei Schritten denken. Erster Durchgang: Wählen Sie die Anzahl der Stufen anhand der Nennleistung und der Effizienzklasse. Zweiter Durchgang: Passen Sie die einzelnen Stufenbreiten so an, dass der endgültige Kreis, den die Wicklung sieht, zu Ihrem Leiterlayout passt, nicht nur zu Ihrem Finite-Elemente-Modell.


5. Fugenart: Stumpf, auf Gehrung und Stufenfuge im wirklichen Leben

Bei der Konstruktion von Lamellenverbindungen treffen Theorie, FEA-Diagramme und Produktionsdruck aufeinander.

Stumpfstoßverbindungen sind einfach zu schneiden und zu stapeln. Sie erzeugen aber auch eine starke lokale Flussverdichtung an den Verbindungsstellen, einen höheren Magnetisierungsstrom und einen höheren Leerlaufverlust. Diapositive von großen Transformatorenherstellern zeigen diesen Gegensatz noch immer deutlich.

Vollständig auf Gehrung geschnittene Verbindungen verteilen das Flussmittel besser entlang der Walzrichtung und verringern die lokale Sättigung. Stufengehrungsverbindungen gehen noch weiter, indem sie die Schnitte über mehrere Stufen verteilen, so dass der Fluss keine einzige abrupte Diskontinuität erfährt. Industrielle Daten zeigen, dass Kerne mit stufenförmiger Gehrung im Vergleich zu herkömmlichen Kerne mit stumpfer Gehrung bei gleicher Stahlsorte und Induktion eine spürbare Verringerung der Leerlaufleistung, des Magnetisierungsstroms und des Geräuschpegels bewirken können.

Bei neuen Verteilertransformatoren oberhalb der niedrigsten Leistungsstufen ist die Gehrungsstufe heute der Standard. Das ist keine exotische Technologie mehr. Die interessanten Fragen sind nun, wie viele Stufen die Verbindung hat, wie lang die Überlappung ist und wie man die Bücher ausrichtet.


6. Überlappungslänge und Anzahl der Laminierungen pro Schritt

Es besteht die verlockende Vorstellung, dass "mehr Überschneidungen sicherer sein müssen". Die Daten widersprechen dem.

Eine experimentelle Studie, bei der die Länge der Überlappung und die Anzahl der Bleche pro Stufe in Kernen von Verteiltransformatoren variiert wurde, ergab, dass die Anzahl der Bleche pro Stufe innerhalb des praktischen Bereichs nur eine geringe Auswirkung auf die Verluste hat, da sie aufgrund von Fertigungsbeschränkungen gegen andere Abmessungen aufgewogen wird. Eine Vergrößerung der Überlappung von etwa 1 cm auf 2 cm führte jedoch zu einer deutlichen Erhöhung der Kernverluste aufgrund einer stärkeren Flussverzerrung im Verbindungsbereich.

Was das in der Praxis bedeutet:

Halten Sie die Überlappung so kurz wie möglich und erfüllen Sie gleichzeitig die Anforderungen an mechanische Festigkeit und Montage. Etwa 10 mm sind oft ein vernünftiger Ausgangspunkt für mittelgroße Verteilerkerne; eine Erhöhung auf 20 mm kann Sie einige Watt kosten, ohne dass Sie einen wirklichen elektrischen Gewinn erzielen.

Machen Sie sich keine Gedanken darüber, ob Sie mehr Lamellen pro Schritt hinzufügen sollten, als Ihre Schneide- und Stapelanlage dauerhaft bewältigen kann. Die Studie legt nahe, dass die Verlustempfindlichkeit gegenüber diesem Parameter gering ist, sobald die Überlappung und die Grundgeometrie festgelegt sind.

Sinnvoller ist es, eine strenge Toleranz für die Ebenheit und den Spalt der Verbindung einzuhalten und zu kontrollieren, wie die Stufen eines Schenkels mit dem Joch ineinandergreifen. Hier zahlen sich Finite-Elemente-Modelle tatsächlich aus, insbesondere wenn Sie bereits über Werkzeuge verfügen und nur kleine Formänderungen möglich sind.


7. Luftspalte, Grate und die leisen Schäden einer schlechten Verarbeitung

Selbst perfekte Geometrie auf Papier kann durch schlampiges Schneiden und Stapeln beeinträchtigt werden.

Isolierbeschichtungen und Grate beeinträchtigen den Stapelfaktor, aber Grate führen auch lokale mechanische Spannungen und winzige Lücken ein, die die Hysterese und die Wirbelstromverluste über das hinaus verschlimmern, was der Laminierungskatalog vorhersagt. Normen wie die ASTM A719 behandeln den Stapelfaktor als eine Funktion der Blechdicke, der Beschichtung und der Kompression, und sie verlangen ausdrücklich das Entgraten, um wiederholbare Ergebnisse zu erhalten.

Typische Empfehlungen sowohl aus Lehrbüchern als auch aus Werksdaten laufen auf folgende Punkte hinaus:

Halten Sie die Grathöhe deutlich unter der Dämmstoffdicke, die oft mit weniger als 10% der Blechdicke angegeben wird.

Kontrollieren Sie den Stapeldruck während der Messung und des Zusammenbaus; ist er zu niedrig, bleiben die Lücken offen, ist er zu hoch, können sich die Laminate verziehen oder die Beschichtungen beschädigt werden, was wiederum zu Verlusten führt.

Auf der Hand liegend, aber in kleinen Geschäften immer noch überraschend häufig: Lamellen mit Rost, Knicken oder Dellen sollten aussortiert werden, nicht "versteckt" in den inneren Schichten. Praktische Leitfäden betonen aus diesem Grund die visuelle Inspektion und Sortierung.

Wenn Sie einen schnellen Gesundheitscheck Ihres Prozesses durchführen wollen, ist eine einfache Messung des Stapelfaktors an einem komprimierten Stapel im Vergleich zur Materialdichte billig und aufschlussreich. Ein ks, das von 0,96 auf 0,93 abdriftet, bedeutet, dass Sie den Querschnitt vernachlässigen und die Flussdichte überall nach oben treiben, unabhängig davon, ob jemand die Zeichnungen geändert hat oder nicht.


8. Ebenheit, Spannungsarmglühen und warum der Ofenplan für die Laminierungsentwicklung wichtig ist

GOES ist auf sorgfältig ausgerichtete Körner angewiesen. Mechanische Bearbeitung, enges Biegen oder Stanzen in der Nähe von Kanten führen zu Spannungen, die die Permeabilität verschlechtern und die Verluste erhöhen. Spannungsarmglühen kann einen Großteil der magnetischen Leistung wiederherstellen, aber nur, wenn die Bleche so gestützt und erhitzt werden, dass die Ebenheit und die Beschichtungsqualität erhalten bleiben.

Typische Entspannungsbereiche für GOES liegen bei etwa 760-845 °C in einer Schutzatmosphäre wie trockenem Stickstoff, manchmal mit einer kontrollierten Menge Wasserstoff. Das Problem besteht darin, dass die Kernstücke nach dem Glühen federn oder sich verziehen können, wenn sie in einer Weise gestapelt oder eingespannt werden, die vom endgültigen Montagezustand abweicht. Wenn Sie den Kern dann tatsächlich bauen, entstehen kleine unerwünschte Lücken in den Verbindungen und Stufen.

Daher müssen das Laminatdesign und die Glühpraxis miteinander kommunizieren. Wenn Sie von stumpfer Überlappung zu mehrstufiger Überlappung und von 0,27 mm zu 0,18 mm Blech wechseln, aber Ihre Glühvorrichtungen und das Druckregime auf das alte Design abgestimmt bleiben, werden die theoretischen Verlusteinsparungen teilweise durch Verzug und Beschichtungsschäden aufgezehrt.

Dies ist ein Grund, warum einige Hersteller vollständig montierte, spannungsentlastete Mehrstufen-Lamellenkerne von spezialisierten Anbietern kaufen. In den Datenblättern dieser Lieferanten wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass mit Stufenfugen bei korrekter Herstellung die geringstmöglichen Verluste für eine bestimmte Stahlsorte in einem Flat-Stack-Design erzielt werden können.

Wenn Sie Ihre Kerne selbst herstellen, lohnt es sich, eine kurze Versuchsreihe durchzuführen: Variieren Sie die Glühtemperatur, die Zeit und den Stapeldruck für ein festes Laminatdesign und messen Sie den Laminatfaktor und den Leerlaufverlust an Prototypkernen. Das ist langsamer, als nichts zu ändern, aber viel schneller, als jahrelang laute Transformatoren zu versenden.


Industrielle Glühöfen glühen

9. Löcher in Bügeln, Klammern und mechanischen Details, die den Fluss stören

Echte Kerne brauchen Schraubenlöcher, Ausrichtungsschlitze und Klemmschnittstellen. Jedes Mal, wenn Sie Stahl aus einem Bereich mit hohem Fluss entfernen, zwingen Sie den Fluss, sich um das Hindernis herum zu drücken und die lokale Induktion zu erhöhen.

In Texten über die Konstruktion von Transformatoren wird darauf hingewiesen, dass gestanzte Löcher in Jochblechen, insbesondere in der Mitte des Schenkels, das Flussmuster verzerren und die Flussdichte und Magnetostriktion lokal erhöhen. Dies führt zu zusätzlichen Kernverlusten und manchmal zu einem hörbaren "Hot Spot" bei Schallmessungen.

Ein paar praktische Anpassungen sind hilfreich:

Halten Sie den Bereich des Jochs mit dem höchsten Durchfluss so sauber wie möglich. Verschieben Sie große Löcher etwas von der Mittellinie weg oder in Bereiche, in denen die berechnete Induktion aufgrund der Stufenform bereits geringer ist.

Stimmen Sie das Stufenmuster mit den Schraubenpositionen ab, damit die Schrauben nicht dort landen, wo bereits mehrere Stufen den Wirkungsbereich einengen.

Wenn Sie gekröpfte Joche oder reduzierte Abschnitte verwenden, um Stahl zu sparen, überprüfen Sie die Flussdichte mit realistischen Stapel- und Baufaktoren; viele Konstruktionen nähern sich dem Knie der B-H-Kurve, sobald diese Faktoren angewendet werden.

Diese Anpassungen sind nicht glamourös, aber sie sind oft der Unterschied zwischen einem Kern, der sich wie das FEM-Modell verhält, und einem, der Sie auf dem Prüfstand überrascht.


10. Oberschwingungen, verzerrte Wellenformen und Wahl der Laminierung

Verteilertransformatoren sehen selten perfekte Sinuswellen. Nichtlineare Lasten und umrichterreiche Netze erzeugen Oberschwingungen, die den Spitzenwert des Flusses erhöhen und die dynamischen Verluste im Kern steigern. Studien über Eisenverluste von Transformatoren bei verzerrter Spannung zeigen, dass höhere Oberwellen den Leerlaufverlust deutlich über den bei einer Sinusprüfung gemessenen Wert hinaus treiben können, selbst wenn die Effektivspannung gleich bleibt.

Laminierungen interagieren mit dieser Realität auf verschiedene Weise.

Dünnere Bleche verringern die Wirbelstromverluste bei höheren Oberschwingungsfrequenzen, können aber, wie bereits erwähnt, den Stapelfaktor leicht senken. Eine bescheidene Verringerung der Design-Induktion, z. B. von 1,7 T auf 1,6 T, in Kombination mit etwas dünneren Blechen kann die oberwellenreichen Verluste oft ohne übermäßiges Größenwachstum unter Kontrolle halten.

Wenn Sie andererseits bei einem Netz, das bekanntermaßen starke 3., 5. oder 7. Oberschwingungen aufweist, auf einer hohen Induktion und dicken Blechen bestehen, kann der scheinbare Kernverlust vor Ort die vom Werk akzeptierten Werte um ein Vielfaches überschreiten. Die Kunden geben dann nicht den Blechen die Schuld, sondern sehen nur einen "ineffizienten Transformator".

Bei unsicheren Lastprofilen empfiehlt es sich, einen gewissen Abstand zur Nenninduktion des Materials einzuhalten, insbesondere bei amorphen Kernen, deren Magnetostriktion empfindlicher ist, und eine Prüfung mit einer verzerrten, für die Anwendung repräsentativen Wellenform vorzusehen, wenn der Auftrag groß genug ist, um dies zu rechtfertigen.


11. Eine Arbeitsskizze: 250 kVA, 11/0,4 kV, Drehstrom-Kernkraftwerk

Es handelt sich nicht um ein vollständiges Design, sondern nur um eine Momentaufnahme, um zu zeigen, wie die Entscheidungen über die Laminierung zusammenhängen.

Stellen Sie sich einen 250 kVA, 50 Hz, ölgefüllten Verteilertransformator, dreiphasig, 11 kV / 0,4 kV, mit einer moderaten Effizienzanforderung vor, wie sie für viele Versorgungsunternehmen typisch ist.

Sie beginnen mit einem Zielwert für den Leerlaufverlust von, sagen wir, 450-500 W. Der Energieversorger bietet Kapitalisierungsfaktoren an, die die Einsparung von 50 W Leerlaufverlust zu einem Wert von zusätzlichem Stahl machen.

Sie erwägen 0,27 mm und 0,23 mm GOES. Die Katalogdaten und das Empfindlichkeitspapier deuten darauf hin, dass 0,23 mm M3 wahrscheinlich einen akzeptablen Verlust und ein gutes Gleichgewicht der Materialkosten für diese Leistung ergibt. Sie streben eine Design-Induktion nahe 1,6 T unter Nennspannung an, nicht am absoluten oberen Ende.

Unter Verwendung der bekannten Volt-pro-Windung-Relation wählt man eine Spannung/Windung, die einen Kernquerschnitt von etwa 0,036 m² bei 1,6 T und 50 Hz ergibt. Die Bruttofläche ist dann A_gesamt ≈ A_net / ks. Wenn man ks mit 0,955 aus der Tabelle wählt, erhält man eine Bruttofläche, die um einige Prozent größer ist als die anfängliche Schätzung, genug, um den Stahl ehrlich zu halten.

Als Geometrie wählen Sie eine fünfstufige kreisförmige Schenkel- und Jochkonfiguration. Das ergibt etwa 91% Kreisfüllung, so dass das Kupfer eine ziemlich runde Säule sieht. Sie spezifizieren vollständig auf Gehrung geschnittene Stufenverbindungen mit einer Überlappung von etwa 10 mm und einer Standardbuchgröße von fünf Lamellen pro Stufe, die mit Ihrer Schneideanlage kompatibel ist und sich an typischen Kernangeboten mit mehreren Stufen orientiert.

Sie beschließen, dass die Schraubenlöcher im Joch etwas außerhalb der Zone mit dem höchsten Durchfluss liegen sollten, und richten das Stufenmuster so aus, dass die Schrauben nicht auf die engsten wirksamen Abschnitte treffen.

Schließlich geben Sie all diese Daten in Ihr Kernverlustmodell mit einem realistischen Baufaktor ein, z. B. 1,05 für den Katalogverlust bei der gewählten Induktion, der die historische Leistung Ihrer Fabrik bei ähnlichen Kernen widerspiegelt. Wenn der vorhergesagte Leerlaufverlust immer noch zu hoch ist, wissen Sie, dass Sie entweder die Induktion verringern, dünner werden oder das Verbindungsdesign und die Glühpraxis verbessern müssen. Es hat keinen Sinn, ein paar Windungen einzusparen und zu hoffen.

In der Werkstatt überprüfen Sie den Stapelfaktor mit Hilfe der Dichtemethode an Musterstapeln, wobei Sie darauf achten, dass ks im erwarteten Bereich von 0,95-0,96 liegt. Wenn der Wert zu niedrig ist, geben Sie nicht den Gleichungen die Schuld, sondern suchen nach Fehlern beim Schneiden, Beschichten und Stapeln.

Die Entscheidungen über die Laminierung sind jetzt nachvollziehbare, überprüfbare Entscheidungen, kein Stammeswissen.


12. Abschließende Gedanken

Die Gestaltung der Ummantelung von Verteiltransformatoren gehört zu den Themen, die so lange banal erscheinen, bis man anfängt, jede "kleine" Entscheidung mit Zahlen zu unterlegen. Dicke, Stapelfaktor, Anzahl der Stufen, Art der Verbindung, Überlappungslänge, Glühbedingungen, Platzierung der Löcher und harmonische Umgebung haben alle Einfluss auf dieselben zwei Ergebnisse: Leerlaufverlust und Klang.

In den offiziellen Normen und Datenblättern werden die Materialien erläutert. Was in der Regel fehlt, ist die Disziplin, die Laminierungsparameter als echte Designvariablen zu behandeln. Wenn man das tut, hat der Rest des Transformators - Wicklungen, Kühlung, Isolierung - eine viel einfachere Aufgabe.

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Charlie
Charlie

Cheney ist ein engagierter Senior Application Engineer bei Sino mit einer großen Leidenschaft für Präzisionsfertigung. Er hat einen Hintergrund in Maschinenbau und verfügt über umfangreiche praktische Erfahrung in der Fertigung. Bei Sino konzentriert sich Cheney auf die Optimierung von Laminatstapel-Fertigungsprozessen und die Anwendung innovativer Techniken, um qualitativ hochwertige Laminatstapel-Produkte herzustellen.

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