ما هي المواد المستخدمة في محول الفرن؟

محول الفرن هو قطعة حاسمة من المعدات في مختلف التطبيقات الصناعية ، وخاصة في عمليات ذوبان المعادن والتكرير. كمورد محول الفرن ذي السمعة الطيبة ، أفهم أهمية استخدام مواد عالية الجودة لضمان تشغيل هذه المحولات الموثوقة والفعالة. في هذه المدونة ، سوف أتعمق في المواد المستخدمة في محول الفرن ، وشرح أدوارها ولماذا هي ضرورية.

المواد الأساسية

جوهر محول الفرن هو أحد أهم مكوناته. وهي مسؤولة عن توفير مسار تردد منخفض للتدفق المغناطيسي ، وهو أمر ضروري لنقل الطاقة الكهربائية الفعالة. المواد الأكثر استخدامًا للنواة هي الصلب الكهربائي ، والمعروف أيضًا باسم فولاذ السيليكون.

يحتوي الفولاذ الكهربائي على العديد من الخصائص التي تجعلها مثالية لنوى المحولات. أولاً ، لديها نفاذية مغناطيسية عالية ، مما يعني أنه يمكن بسهولة إجراء تدفق مغناطيسي. هذه الخاصية تقلل من الخسائر المغناطيسية في القلب ، والمعروفة باسم خسائر التباطؤ. تحدث خسائر التباطؤ عندما يتم عكس المجال المغناطيسي في النواة مرارًا وتكرارًا أثناء تشغيل المحول ، ويتم تبديد الطاقة كحرارة. باستخدام الفولاذ الكهربائي مع نفاذية مغناطيسية عالية ، يمكن تقليل هذه الخسائر.

ثانياً ، يتمتع الفولاذ الكهربائي بتوصيل كهربائي منخفض في الاتجاه العمودي على التصفيح. تساعد هذه الخاصية على تقليل الخسائر الحالية الدوامة. يتم إحداث التيارات الدوامة في القلب بسبب تغيير المجال المغناطيسي ، وتتدفق في مسارات دائرية داخل القلب. تولد هذه التيارات الحرارة ، والتي يمكن أن تقلل من كفاءة المحول. عن طريق تخفيف الصلب الكهربائي ، يتم مقاطعة مسار التيارات الدوامة ، وتقل الخسائر بشكل كبير.

عادةً ما تكون مصطلحات الفولاذ الكهربائي مغلفة بمواد عازلة لتقليل خسائر تيار الدوامة. يمكن أن يختلف سمك التصفيح اعتمادًا على متطلبات تصميم المحول ، ولكنها عادة ما تكون في حدود 0.23 - 0.5 مم.

مواد متعرج

إن لفات محول الفرن مسؤولة عن حمل التيار الكهربائي ونقل الطاقة الكهربائية من الجانب الأساسي إلى الجانب الثانوي. هناك نوعان رئيسيان من مواد اللف المستخدمة في محولات الفرن: النحاس والألمنيوم.

لفات النحاس

النحاس هو اختيار شائع للفات المحولات بسبب الموصلية الكهربائية الممتازة. لديها مقاومة منخفضة ، مما يعني أنه يمكن أن يحمل كمية كبيرة من التيار مع الحد الأدنى من الخسائر. هذه الخاصية مهمة بشكل خاص في محولات الفرن ، والتي تحتاج غالبًا إلى التعامل مع التيارات العالية.

يحتوي النحاس أيضًا على خصائص ميكانيكية جيدة ، مثل قوة الشد العالية والليونة. هذه الخصائص تجعل من السهل تصنيع اللفات في الشكل والحجم المطلوب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النحاس مقاوم للتآكل ، مما يساعد على ضمان موثوقية المحول الطويل للمحول.

ومع ذلك ، فإن النحاس أغلى من الألمنيوم ، والذي يمكن أن يزيد من تكلفة المحول.

لفات الألومنيوم

الألومنيوم هو خيار آخر للفات المحولات. إنه أقل تكلفة من النحاس ، والذي يمكن أن يجعل المحول أكثر تكلفة - فعال. يحتوي الألومنيوم أيضًا على كثافة منخفضة نسبيًا ، والتي يمكن أن تقلل من وزن المحول.

على الرغم من أن الألومنيوم لديه توصيل كهربائي أقل من النحاس ، إلا أنه لا يزال من الممكن استخدامه في التطبيقات التي لا تكون فيها المتطلبات الحالية مرتفعة للغاية. للتعويض عن انخفاض الموصلية ، يجب أن تكون المساحة المتقاطعة المقطعية للافتراء الألمنيوم أكبر من تلك التي تعود إلى النحاس لحمل نفس كمية التيار.

بالإضافة إلى مواد الموصل ، يتم عزل اللفات أيضًا لمنع دوائر قصيرة. تشمل المواد العازلة الشائعة الورق والميكا وراتنج الايبوكسي. هذه المواد لها قوة عازلة عالية ، مما يعني أنها يمكن أن تحمل الفولتية العالية دون الانهيار.

مواد عزل

تلعب المواد العازلة دورًا حيويًا في محول الفرن. يتم استخدامها لفصل اللفات عن بعضها البعض وبشكل من النواة ، وكذلك لمنع الانهيار الكهربائي.

الزيت المعدني

الزيت المعدني هو مادة عازلة تستخدم على نطاق واسع في المحولات. لديها خصائص عازلة ممتازة ، مما يعني أنه يمكن أن يقاوم الفولتية العالية دون إجراء الكهرباء. يحتوي الزيت المعدني أيضًا على حرارة جيدة - خصائص نقل ، مما يساعد على تبديد الحرارة الناتجة في المحول أثناء التشغيل.

بالإضافة إلى العزل ونقل الحرارة ، يوفر الزيت المعدني أيضًا بعض الحماية ضد الأكسدة والتآكل. ومع ذلك ، فإن الزيت المعدني قابل للاشتعال ، والذي يتطلب احتياطات أمان خاصة أثناء التثبيت والتشغيل.

السوائل العازلة الاصطناعية

السوائل العازلة الاصطناعية هي بديل للزيت المعدني. إنها غير قابلة للاشتعال ، مما يجعلها خيارًا أكثر أمانًا ، خاصة في التطبيقات التي تشكل فيها السلامة من الحرائق مصدر قلق. تحتوي السوائل الاصطناعية أيضًا على خصائص عازلة جيدة ويمكن أن توفر مستويات مماثلة من العزل مثل الزيت المعدني.

المواد العازلة الصلبة

المواد العازلة الصلبة مثل الورق والميكا وراتنج الايبوكسي تستخدم أيضا في محولات الفرن. غالبًا ما يتم استخدام الورق كعزل لللفات ، خاصة مع الزيت المعدني. MICA لها خصائص عزل حرارية وكهربائية عالية وتستخدم في تطبيقات الجهد العالي. راتنج الايبوكسي عبارة عن مادة عزل متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لتصوير اللفات وتغليفها ، مما يوفر الدعم الميكانيكي والحماية ضد العوامل البيئية.

مواد التبريد

تولد محولات الفرن كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل ، والتبريد الفعال ضروري للحفاظ على أدائها وموثوقيته. هناك العديد من طرق التبريد والمواد المستخدمة في محولات الفرن.

الهواء - التبريد

الهواء - التبريد هو طريقة تبريد بسيطة وفعالة. في الهواء - المحولات المبردة ، يتم تبديد الحرارة إلى الهواء المحيط من خلال سطح المحول. غالبًا ما تستخدم الزعانف أو المشعات لزيادة مساحة السطح لتحسين نقل الحرارة. يمكن أن يكون الهواء إما طبيعيًا (الحمل الحراري الطبيعي) أو القسري (باستخدام المعجبين).

الزيت - التبريد

كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أيضًا استخدام الزيت المعدني أو السوائل العازلة الاصطناعية للتبريد. في الزيت - المحولات المبردة ، يمتص الزيت الحرارة المتولدة في اللفات ونقلها وينقلها إلى المبرد أو المبادل الحراري. ثم يتم تبريد الزيت إما بالهواء أو الماء قبل تعميمه مرة أخرى إلى المحول.

الماء - التبريد

الماء - التبريد هو طريقة تبريد أكثر كفاءة ، وخاصة بالنسبة لمحولات الأفران ذات السعة الكبيرة. في الماء - المحولات المبردة ، يتم استخدام الماء كمبرد لإزالة الحرارة من المحول. يمكن تعميم الماء عبر أنابيب أو لفائف داخل المحول ، ويتم نقل الحرارة من المحول إلى الماء. ثم يتم تبريد الماء الساخن في برج تبريد أو مبادل حراري قبل إعادة تدويره.

مواد أخرى

بالإضافة إلى مواد النواة ، المتعرجة ، العازلة ، والتبريد ، هناك مواد أخرى تستخدم في محول الفرن. على سبيل المثال ، عادةً ما يكون خزان المحول مصنوعًا من الصلب ، والذي يوفر حماية ميكانيكية واحتواء المكونات الداخلية. البطانات ، التي يتم استخدامها لتوصيل المحول بالنظام الكهربائي الخارجي ، مصنوعة من مواد مثل الخزف أو المواد المركبة ، والتي لها عزل كهربائي مرتفع وقوة ميكانيكية.

كمورد محول الفرن ، أتأكد من أن جميع المواد المستخدمة في محولاتنا من أعلى مستويات الجودة. نحن نؤدي إلى مصدر موادنا من الموردين الموثوقين ونجري فحوصات صارمة لمراقبة الجودة لضمان تلبية المعايير المطلوبة. سواء كنت بحاجة إلى ملفمحول المقومأومحولات الفرن، يمكننا تزويدك بحل مخصص يلبي متطلباتك المحددة.

إذا كنت مهتمًا بشراء محولات الفرن لتطبيقك الصناعي ، فأنا أشجعك على التواصل معنا. لدينا فريق من المهندسين ذوي الخبرة الذين يمكنهم تزويدك بالدعم الفني والتوجيه خلال عملية المشتريات. دعنا نناقش احتياجاتك ونجد أفضل حل لعملك.

مراجع

• جروفر ، FW (1946). حسابات الحث: صيغ العمل والجداول. منشورات دوفر.
• Fitzgerald ، AE ، Kingsley ، C. ، & Umans ، SD (2003). الآلات الكهربائية. ماكجرو - هيل.
• Nehrir ، MH ، & Arashpour ، M. (2014). محولات الطاقة: المبادئ والتطبيقات والتشخيص. وايلي.