炉の変圧器は、特に金属の融解および精製プロセスにおいて、さまざまな産業用途における重要な機器です。評判の良い炉のトランスサプライヤーとして、私はこれらの変圧器の信頼できる効率的な動作を確保するために、高品質の材料を使用することの重要性を理解しています。このブログでは、炉の変圧器で使用される材料を掘り下げて、彼らの役割とそれらが不可欠である理由を説明します。
コア材料
炉トランスのコアは、その最も重要なコンポーネントの1つです。電気エネルギーの効率的な移動に不可欠な磁束の低い不変の経路を提供する責任があります。コアで最も一般的に使用される材料は、シリコンスチールとも呼ばれる電気鋼です。
電気鋼には、トランスコアに最適ないくつかの特性があります。第一に、磁性透過性が高く、磁束を簡単に伝達できることを意味します。この特性は、ヒステリシス損失として知られるコアの磁気損失を減らします。ヒステリシスの損失は、トランスの動作中にコアの磁場が繰り返し反転し、エネルギーが熱として消散すると発生します。高磁気透過性の電気鋼を使用することにより、これらの損失を最小限に抑えることができます。
第二に、電気鋼は、ラミネーションに垂直な方向の電気伝導率が低い。このプロパティは、渦電流の損失を減らすのに役立ちます。渦電流は磁場が変化するため、コアに誘導され、コア内の円形経路に流れます。これらの電流は熱を生成し、変圧器の効率を低下させることができます。電気鋼を積層することにより、渦電流の経路が中断され、損失は大幅に減少します。
電気鋼の積層は、通常、断熱材でコーティングされており、渦電流損失をさらに減少させます。ラミネーションの厚さは、変圧器の設計要件によって異なりますが、通常は0.23〜0.5 mmの範囲です。
曲がりくねった材料
炉の変圧器の巻線は、電流を運ぶことと、一次側から二次側への電気エネルギーを伝達する責任があります。炉トランスで使用される巻き材には、銅とアルミニウムの2つの主要なタイプがあります。
銅巻線
銅は、その優れた電気伝導率のため、変圧器巻線に人気のある選択肢です。抵抗率が低いため、最小限の損失で大量の電流を運ぶことができます。この特性は、炉トランスで特に重要であり、多くの場合、高流を処理する必要があります。
銅には、高張力強度や延性など、優れた機械的特性もあります。これらの特性により、巻線を希望の形状とサイズに簡単に製造できます。さらに、銅は腐食に耐性があるため、変圧器の長期的な信頼性を確保するのに役立ちます。
ただし、銅はアルミニウムよりも高価であり、トランスのコストを増加させる可能性があります。
アルミニウム巻き
アルミニウムは、変圧器巻線のもう1つのオプションです。銅よりも安価であり、変圧器のコストを高めることができます - 効果的です。また、アルミニウムは比較的低い密度であり、これにより変圧器の重量を減らすことができます。
アルミニウムは銅よりも電気伝導率が低いですが、現在の要件が極度に高くないアプリケーションでは使用できます。導電率の低下を補うために、アルミニウム巻線の交差断面領域は、同じ量の電流を運ぶために銅巻線の断面領域よりも大きくする必要があります。
導体材料に加えて、短い回路を防ぐために巻線も断熱されます。一般的な絶縁材料には、紙、雲母、エポキシ樹脂が含まれます。これらの材料は誘電体強度が高いため、壊れずに高電圧に耐えることができます。
絶縁材料
絶縁材料は、炉トランスで重要な役割を果たします。それらは、巻線を互いに、そしてコアから分離し、電気の故障を防ぐために使用されます。
鉱油
ミネラルオイルは、変圧器で広く使用されている絶縁材料です。優れた誘電特性を備えています。つまり、電気を伝導せずに高電圧に耐えることができます。ミネラルオイルには、操作中に変圧器で発生した熱を放散するのに役立ちます。
断熱と熱伝達に加えて、ミネラルオイルは酸化と腐食に対するある程度の保護も提供します。ただし、ミネラルオイルは可燃性であり、設置と操作中に特別な安全上の注意事項が必要です。
合成断熱材
合成断熱材は、鉱油に代わるものです。それらは非可燃性であり、特に火災の安全性が懸念されるアプリケーションでは、より安全な選択肢になります。合成液には優れた誘電特性もあり、ミネラルオイルと同様のレベルの断熱性を提供できます。
固体断熱材
紙、雲母、エポキシ樹脂などの固体断熱材も炉トランスで使用されています。紙は、特に鉱油と組み合わせて、巻線の断熱材としてよく使用されます。 MICAは熱断熱および電気断熱特性が高く、高電圧アプリケーションで使用されています。エポキシ樹脂は、巻線のポッティングとカプセル化に使用できる多用途の絶縁材料であり、環境要因に対する機械的なサポートと保護を提供します。
冷却材
炉トランスは、動作中にかなりの量の熱を生成し、パフォーマンスと信頼性を維持するために効果的な冷却が不可欠です。炉トランスで使用されるいくつかの冷却方法と材料があります。
空気 - 冷却
空気 - 冷却はシンプルでコスト - 効果的な冷却方法です。空気中 - 冷却された変圧器では、熱がトランスの表面から周囲の空気に放散されます。フィンまたはラジエーターは、より良い熱伝達のために表面積を増やすためによく使用されます。空気は、自然（自然対流）または強制（ファンを使用）のいずれかにすることができます。
オイル - 冷却
前述のように、ミネラルオイルまたは合成断熱液も冷却に使用できます。オイル - 冷却された変圧器では、油は巻線とコアで発生した熱を吸収し、ラジエーターまたは熱交換器に移動します。その後、オイルは空気または水によって冷却され、その後変圧器に戻ります。
水 - 冷却
水 - 冷却は、特に大規模な容量炉トランスの場合、より効率的な冷却方法です。水の中で、冷却された変圧器では、水は冷却剤として使用され、変圧器から熱を除去します。水は、変圧器内のチューブまたはコイルを通って循環することができ、熱は変圧器から水に移動します。加熱された水は、再循環する前に冷却塔または熱交換器で冷却されます。
その他の材料
コア、巻線、断熱材、冷却材料に加えて、炉の変圧器には他の材料が使用されています。たとえば、トランスのタンクは通常、鋼で作られており、内部成分の機械的保護と封じ込めを提供します。トランスを外部電気システムに接続するために使用されるブッシングは、高電気断熱と機械的強度を持つ磁器や複合材料などの材料で作られています。
炉のトランスサプライヤーとして、私たちの変圧器で使用されるすべての材料が最高の品質であることを保証します。信頼できるサプライヤーから資料を調達し、必要な基準を満たすために厳格な品質管理チェックを実施しています。あなたが必要かどうか整流器トランスまたは炉トランス、特定の要件を満たすカスタマイズされたソリューションを提供できます。
産業用アプリケーションのためにファーネストランスを購入することに興味がある場合は、お客様に連絡することをお勧めします。私たちには、調達プロセス全体を通して技術サポートとガイダンスを提供できる経験豊富なエンジニアのチームがあります。あなたのニーズについて話し合い、あなたのビジネスに最適なソリューションを見つけましょう。
参照
- グローバー、FW（1946）。インダクタンスの計算：作業式と表。ドーバーの出版物。
- フィッツジェラルド、AE、キングスレー、C。、およびウマンズ、SD（2003）。電気機械。マクグロー - ヒル。
- Nehrir、MH、＆Arashpour、M。（2014）。パワートランス：原則、アプリケーション、および診断。ワイリー。