علت داغ شدن بیش از حد ترانسفورماتور فرکانس پایین چیست؟

یک ترانسفورماتور فرکانس پایین عمدتاً به دلیل اضافه بار الکتریکی پایدار، اشباع هسته مغناطیسی، بارهای غنی از هارمونیک، جریان هوا محدود در اطراف سیم پیچ، و پیری یا عایق غیر استاندارد بیش از حد گرم می شود. در بیشتر موارد صحرایی، افزایش دما بالاتر از کلاس درجه بندی شده توسط یک خطا ایجاد نمی شود، بلکه توسط دو یا سه مورد از این عوامل با هم عمل می کنند - برای مثال، یک بار کمی بزرگ همراه با کابینتی که هوای گرم را به دام می اندازد. تشخیص اینکه کدام عامل غالب است اولین گام برای حل مشکل است و معمولاً با یک گیره سنج و یک دماسنج مادون قرمز کمتر از یک ساعت طول می کشد.

شش شرایطی که دما را به بالاتر از کلاس رتبه‌بندی می‌کند

هر ترانسفورماتور فرکانس پایین، خواه یک ترانسفورماتور استاندارد EI، یک ترانسفورماتور مربعی یا یک ترانسفورماتور حلقوی باشد، حول یک کلاس عایق با حاشیه دمای ثابت طراحی شده است. هنگامی که شرایط عملیاتی از این حاشیه فراتر رفت، عایق سیم پیچ سریعتر پیر می شود و تلفات مس در یک چرخه خود تقویت کننده بالا می رود.

نحوه مقایسه اضافه بار و هارمونیک در عمل

جدول زیر نتایج معمول ثبت شده در طول آزمایش بار واحدهای ترانسفورماتور فرکانس پایین را در شرایط محیطی مشابه نشان می دهد. این ارقام نشان می دهد که چرا حتی یک اضافه بار متوسط ​​همراه با اعوجاج هارمونیک بیشتر از هر دو عامل به تنهایی آسیب رسان است.

ساختار هسته الگوی گرما را تغییر می دهد

همه ترانسفورماتورها یکسان گرم نمی شوند و هندسه سیم پیچ تأثیر مستقیمی بر سرعت تولید گرما و سرعت فرار آن دارد.

یک ترانسفورماتور EI از یک هسته E و I چند لایه با یک پنجره سیم پیچ مستطیلی استفاده می کند. این ساختار ناهموار و مقرون به صرفه است، اما نواحی گوشه سیم پیچ به دلیل مسیرهای شار طولانی تر و کاهش جریان هوا، گرمتر از مرکز هستند. یک ترانسفورماتور مربعی از یک اصل مشابه با قاب فشرده‌تر پیروی می‌کند، که چگالی توان را بهبود می‌بخشد، اما نیاز به توجه بیشتری به فاصله تهویه دارد، زیرا سطح موجود برای اتلاف گرما نسبت به خروجی آن کوچک‌تر است.

در مقابل، یک ترانسفورماتور حلقوی، سیم‌پیچ را به طور یکنواخت دور یک هسته حلقه‌ای شکل می‌پیچد. این باعث ایجاد یک مسیر مغناطیسی کوتاه تر، تلفات بدون بار کمتر و توزیع یکنواخت تر دما در سراسر سیم پیچ می شود. به همین دلیل، ترانسفورماتور اینورتر حلقوی یا ترانسفورماتور جداسازی حلقوی معمولاً چندین درجه خنک‌تر از یک واحد EI با همان رتبه تحت بار یکسان کار می‌کند، که یکی از دلایلی است که طرح‌های حلقوی در تجهیزات حساس به نویز یا محدود به فضا ترجیح داده می‌شوند.

انواع ترانسفورماتور فرکانس پایین مرتبط

کاربردهای مختلف ساختارهای سیم پیچ و رفتار خنک کننده متفاوتی را می طلبد. پنج نوع زیر معمولاً هنگام تشخیص یا پیشگیری از گرمای بیش از حد با هم مقایسه می شوند.

ترانسفورماتور کنترل BK ترانسفورماتور کنترل ترانسفورماتور حلقوی طراحی حلقوی ترانسفورماتور ایزوله ترانسفورماتور ایزوله ترانسفورماتور نوع پین ترانسفورماتور EI ترانسفورماتور گلدان ترانسفورماتور گلدان

الزامات خنک کننده و تهویه بر اساس کاربرد

از آنجایی که ترانسفورماتور کنترل و واحدهای ترانسفورماتور ایزوله اغلب در پانل های محصور نصب می شوند، فاصله خنک کننده به اندازه اندازه الکتریکی اهمیت دارد. چند دستورالعمل عملی در اکثر تاسیسات ترانسفورماتور فرکانس پایین اعمال می شود:

• حداقل 25 تا 30 میلی‌متر فضای باز را در اطراف همه طرف‌های بدنه ترانسفورماتور بگذارید، و اگر کابینت مشترک با درایوها یا یکسو کننده‌ها باشد، بیشتر.
• از نصب ترانسفورماتور فرکانس پایین مستقیماً بالای منبع گرمایی دیگر خودداری کنید. هوای گرمی که از پایین بالا می رود مستقیماً به دمای کویل می افزاید.
• گرد و غبار را از شیارهای تهویه روی واحدهای قاب باز هر شش تا دوازده ماه تمیز کنید، زیرا گرد و غبار به عنوان یک پوشش حرارتی عمل می کند که گرما را در داخل سیم پیچ به دام می اندازد.
• برای ترانسفورماتور BK یا سایر ترانسفورماتورهای کنترل پانل که بارهای متناوب تغذیه می کنند، تأیید کنید که رتبه بندی چرخه وظیفه با زمان واقعی تجهیزات متصل شده مطابقت دارد و نه فقط جریان اوج.
• هنگامی که دمای محیط به طور منظم از 40 درجه سانتیگراد تجاوز می کند، ضریب کاهش حدود 1.5 درصد به ازای هر درجه اضافی را اعمال کنید یا واحدی را از کلاس عایق بالاتر انتخاب کنید.

علائم هشدار دهنده برای بررسی قبل از وقوع شکست

اقدامات پیشگیرانه که عمر خدمات را افزایش می دهد

کار با یک کارخانه ترانسفورماتور فرکانس پایین تاسیس شده در مرحله طراحی کمک می کند، زیرا اندازه هسته، گیج سیم و انتخاب کلاس عایق صحیح از اکثر مشکلات گرمای بیش از حد قبل از نصب جلوگیری می کند. به عنوان یک کارخانه ترانسفورماتور EI طولانی مدت و کارخانه ترانسفورماتور مربعی، تیم های تولید معمولاً هسته را با حاشیه ایمنی بالاتر از بار محاسبه شده اندازه می گیرند، از عایق کلاس F یا کلاس H برای محیط های پر تقاضا استفاده می کنند و از طریق آزمایش بار قبل از ارسال، افزایش دما را تأیید می کنند.

در سمت کاربر، سه عادت بزرگ‌ترین تفاوت را ایجاد می‌کنند: تطبیق رتبه ترانسفورماتور با مشخصات بار واقعی و نه تنها جریان پلاک نام تجهیزات متصل، برنامه‌ریزی بررسی حرارتی با دوربین مادون قرمز حداقل یک بار در سال، و حفظ تنظیمات سیستم عامل یا درایو در اینورترهای متصل در محدوده ولتاژی که ترانسفورماتور برای آن طراحی شده است. برای تاسیساتی که دارای تجهیزات مختلط هستند، تامین واحدهای فرکانس پایین و خط تولید کارخانه ترانسفورماتور فرکانس بالا از یک تامین کننده نیز تعمیر و نگهداری را ساده می کند، زیرا روش های آزمایش و مشخصات قطعات یدکی در سراسر کارخانه ثابت می مانند.

پرداختن به این عوامل با هم، به جای تعویض واکنشی ترانسفورماتور پس از هر خرابی، مطمئن ترین راه برای حفظ دمای عملیاتی در کلاس رتبه بندی شده و افزایش عمر مفید فراتر از دوره گارانتی استاندارد است.