กำหนดขดลวดหม้อแปลงและหน้าที่ของมัน
ที่หม้อแปลงไฟฟ้าขดลวดเป็นส่วนหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าและทำจากวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นลวดทองแดงหรืออลูมิเนียม) หน้าที่หลักของขดลวดคือการตระหนักถึงการแปลงและการส่งผ่านพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ในหม้อแปลงไฟฟ้า ขดลวดปฐมภูมิจะสร้างสนามแม่เหล็กกระแสสลับผ่านกระแสสลับ ซึ่งจะเหนี่ยวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิ ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและลดลง นอกจากนี้ขดลวดยังมีบทบาทในการเชื่อมต่อแหล่งพลังงานและโหลดทำให้มั่นใจได้ว่าพลังงานไฟฟ้าสามารถส่งผ่านในระบบไฟฟ้าได้อย่างราบรื่น
โครงสร้างพื้นฐานและส่วนประกอบของการม้วน
ขดลวดหม้อแปลงมักประกอบด้วยสายไฟ ชั้นฉนวน โครงสร้างรองรับ และสายตะกั่ว
ลวด: วัสดุหลักที่ใช้พันขดลวด ซึ่งมักจะเป็นลวดทองแดงหรืออะลูมิเนียมที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง รูปร่างหน้าตัดและขนาดของตัวนำจะถูกเลือกตามความจุและกระแสของหม้อแปลง
ชั้นฉนวน: ใช้เพื่อแยกชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าระหว่างขดลวดต่างๆ เพื่อป้องกันไฟฟ้าเสียและไฟฟ้าลัดวงจร วัสดุฉนวนควรมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีและทนความร้อน
โครงสร้างรองรับ: ใช้เพื่อยึดและรองรับขดลวดเพื่อให้มั่นใจในเสถียรภาพและความแข็งแรงทางกลของขดลวด โครงสร้างรองรับมักทำจากวัสดุฉนวน เช่น กระดาษแข็ง ไฟเบอร์กลาส เป็นต้น
ลวดตะกั่ว: ใช้ต่อขดลวดเข้ากับวงจรภายนอก โดยปกติลวดตะกั่วจะติดตั้งที่ส่วนท้ายของขดลวดและเชื่อมต่อกับสายเคเบิลหรือบัสบาร์ภายนอกผ่านปลอกฉนวน
ประเภทของขดลวดหม้อแปลง
1. การม้วนชั้น
การม้วนแบบชั้นหรือที่เรียกว่าการพันแบบลามิเนต เป็นรูปแบบการม้วนที่สายไฟซ้อนกันเป็นชั้นๆ ขดลวดแต่ละชั้นประกอบด้วยสายไฟที่เรียงขนานกัน คั่นด้วยวัสดุฉนวน จากนั้นชั้นถัดไปก็ซ้อนกัน โครงสร้างของรูปแบบการม้วนนี้ค่อนข้างง่ายและง่ายต่อการผลิต เนื่องจากมีช่องว่างอากาศที่แน่นอนระหว่างขดลวดแต่ละชั้น ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจึงดีกว่า ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้ขดลวดร้อนเกินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้พื้นที่ต่ำของขดลวดแบบหลายชั้น ความจุของขดลวดจึงค่อนข้างน้อยภายใต้ปริมาตรเดียวกัน
2. ม้วนแพนเค้ก
การม้วนแพนเค้กเป็นโครงสร้างที่พันสายไฟเป็นรูปดิสก์ และแต่ละชั้นจะประกอบด้วยโครงสร้างรูปดิสก์หลายโครงสร้าง รูปแบบขดลวดนี้มีอัตราการใช้พื้นที่สูง สามารถใช้ปริมาณขดลวดได้เต็มที่ และเพิ่มความจุของหม้อแปลง นอกจากนี้เนื่องจากความแข็งแรงเชิงกลสูงของขดลวดพายจึงสามารถทนต่อแรงแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้และเหมาะสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงและความจุขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของขดลวดแพนเค้กค่อนข้างต่ำ และจำเป็นต้องมีมาตรการการกระจายความร้อนเพิ่มเติม
3. ม้วนต่อเนื่อง
การพันขดลวดอย่างต่อเนื่องเป็นรูปแบบการพันขดลวดอย่างต่อเนื่องโดยพันสายไฟอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการแยกระหว่างชั้น รูปแบบการม้วนนี้มีโครงสร้างที่กะทัดรัด คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี และสามารถลดฟลักซ์การรั่วไหลและการสูญเสียกระแสไหลวน นอกจากนี้ การผลิตขดลวดต่อเนื่องค่อนข้างยากและต้องใช้อุปกรณ์และกระบวนการขดลวดที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากความต่อเนื่องของการม้วน ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจึงอยู่ภายใต้ข้อจำกัดบางประการ และจำเป็นต้องใช้มาตรการการกระจายความร้อนที่เหมาะสม
4. พันกันคดเคี้ยว
การม้วนแบบพันกันเป็นรูปแบบของการม้วนที่มีการพันกันระหว่างชั้นที่อยู่ติดกัน ผ่านการพัวพันขวางระหว่างชั้นที่อยู่ติดกัน สามารถปรับปรุงการเชื่อมต่อแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างขดลวดและลดฟลักซ์การรั่วซึมได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตขดลวดพันกันมีความซับซ้อนและต้องใช้อุปกรณ์และกระบวนการพันขดลวดที่มีความแม่นยำสูง นอกจากนี้ เนื่องจากการพันกันของขดลวด ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนยังได้รับผลกระทบในระดับหนึ่ง และจำเป็นต้องมีมาตรการการกระจายความร้อนที่เหมาะสม