ساختار قالبی تک تکه اسپیسر ransformer برای تثبیت و عایق سیم پیچ
این ترانسفورماتور اسپیسر با ساختار قالب گیری یک تکه ساخته شده است. در آن از چسب و اتصالات استفاده نمی شود. انواع مختلفی برای طرح های مختلف ترانسفورماتور موجود است. قسمت اصلی اسپیسر بدنه پشتیبانی است. بدنه پشتیبانی بار مکانیکی را حمل می کند. لایه بیرونی لایه عایق است. لایه عایق از عبور جریان الکتریکی جلوگیری می کند. این دو قسمت در یک تکه ترکیب شده اند. اسپیسر برای نصب کویل ترانسفورماتور ساخته شده است. همچنین با عملکرد عادی ترانسفورماتور مطابقت دارد. طراحی وزن اضافی اضافه نمی کند یا فضای اضافی را در داخل ترانسفورماتور اشغال نمی کند. ساختار یک تکه به این معنی است که هیچ نقطه ضعفی در محل اتصال دو قطعه وجود ندارد. مفاصل ممکن است تحت استرس یا گرما از کار بیفتند. بدون هیچ اتصالی، اسپیسر در تمام طول خود یکسان عمل می کند. این برای استفاده طولانی مدت مهم است. اسپیسر از موادی ساخته شده است که در برابر گرما و الکتریسیته مقاوم هستند. رطوبت هوا را جذب نمی کند. رطوبت می تواند عملکرد عایق را کاهش دهد. این ماده برای استفاده در ترانسفورماتورهایی که روغن یا هوا وجود دارد انتخاب می شود. فرآیند تولید شکل و ضخامت را دقیقاً کنترل می کند. هر اسپیسر استاندارد اندازه یکسانی را دارد. این کار نصب را برای کارگران آسان تر می کند. آنها نیازی به مرتب سازی یا اندازه گیری هر قطعه ندارند. در صورت نیاز می توان اسپیسر را به طول های مختلف برش داد. برخی از ترانسفورماتورها به اسپیسرهای طولانی تری نیاز دارند. برخی به موارد کوتاه تری نیاز دارند.
اسپیسر در سه مکان در داخل ترانسفورماتور قرار می گیرد. بین لایه های سیم پیچ می رود. بین چرخش های فردی همان لایه می رود. همچنین بین سیم پیچ و هسته آهنی می رود. اسپیسر به ثابت کردن سیم پیچ در موقعیت صحیح خود کمک می کند. از لغزش یا جابجایی سیم پیچ در حین کار جلوگیری می کند. لرزش ترانسفورماتور سیم پیچ را حرکت نمی دهد. اسپیسر سیم پیچ را محکم و ایمن نگه می دارد. این استحکام مکانیکی کلی مجموعه سیم پیچ را افزایش می دهد. سیم پیچ ایمن به معنای مشکلات کمتر در طول زمان است. کویل ها از سیم مسی یا آلومینیومی ساخته می شوند. سیم بارها دور یک قالب پیچیده می شود. بدون فاصله دهنده سیم می تواند حرکت کند. حرکت باعث اصطکاک می شود. اصطکاک عایق سیم را از بین می برد. عایق فرسوده منجر به شلوارک می شود. اسپیسر با نگه داشتن هر لایه و هر چرخش در جای خود از این امر جلوگیری می کند. اسپیسر همچنین فاصله صحیح بین قطعات را حفظ می کند. فاصله زیاد فضای داخل ترانسفورماتور را هدر می دهد. فاصله بسیار کم خطر خرابی الکتریکی را افزایش می دهد. اسپیسر هر بار فاصله مناسب را فراهم می کند. در ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ صدها اسپیسر وجود دارد. هر کدام یک کار را انجام می دهند. آنها در یک الگو در اطراف سیم پیچ چیده شده اند. برخی به صورت عمودی در امتداد ارتفاع سیم پیچ می روند. برخی به صورت افقی بین لایه ها می روند. چیدمان توسط مهندس ترانسفورماتور طراحی شده است. اسپیسر بدون توجه به چیدمان یکسان عمل می کند. فرقی نمی کند که کویل گرد باشد یا مستطیل. اسپیسر با شکل سیم پیچ سازگار می شود. اسپیسر هم در کویل های فشار قوی و فشار ضعیف استفاده می شود. خواسته های مکانیکی برای هر دو مشابه است. تقاضای عایق برای کویل های ولتاژ بالا بیشتر است. اما اسپیسر لایه عایق مخصوص به خود را دارد. این لایه عایق کافی برای اکثر طرح های ترانسفورماتور را فراهم می کند.
اتصال کوتاه ناگهانی نیروهای الکترومغناطیسی قوی در داخل ترانسفورماتور ایجاد می کند. این نیروها سعی می کنند سیم پیچ را فشار داده یا از هم جدا کنند. اسپیسر در مقابل این نیروها مقاومت می کند. ترانسفورماتور چرخه های گرمایش و سرمایش را نیز طی می کند. عملیات گرم و خاموش شدن سرد بارها اتفاق می افتد. این تغییر مکرر می تواند باعث ایجاد ترک در مواد شود. اسپیسر به جلوگیری از ترک خوردن ناشی از این تغییرات دما کمک می کند. این عملکرد اغلب با میلگردهای تقویت کننده فولادی در بتن مقایسه می شود. بتن فشار را حمل می کند اما میله های فولادی کشش را تحمل می کنند. به طور مشابه، سیم پیچ عملکرد الکتریکی را انجام می دهد، اما فاصله دهنده فشار مکانیکی را تحمل می کند. هنگامی که ترانسفورماتور تحت فشار است، سیم پیچ را ثابت نگه می دارد. نیروهای اتصال کوتاه می توانند چندین برابر نیروهای عملیاتی معمولی باشند. یک ترانسفورماتور باید بدون آسیب دائمی از این نیروها جان سالم به در ببرد. اسپیسر یکی از قطعاتی است که این امکان را فراهم می کند. ماده اسپیسر دارای استحکام مکانیکی بالایی است. تحت بارهای اتصال کوتاه خم نمی شود و نمی شکند. ساختار یک تکه به این امر کمک می کند. هیچ اتصال چسبی وجود ندارد که بتواند جدا شود. اسپیسر حتی زمانی که سیم پیچ سعی می کند حرکت کند در جای خود باقی می ماند. تغییرات دما نیز بر مواد فشار وارد می کند. ترانسفورماتور هنگام کار گرم می شود. وقتی خاموش میشه خنک میشه این امر هر روز در بسیاری از تاسیسات اتفاق می افتد. برخی از مواد در گرما منبسط می شوند و در زمان سرد منقبض می شوند. مواد مختلف با سرعت های مختلف منبسط می شوند. اسپیسر به گونه ای انتخاب می شود که نرخ انبساط مشابهی با مواد سیم پیچ داشته باشد. این باعث کاهش تنش بین اسپیسر و سیم پیچ می شود. استرس کمتر به معنای احتمال کمتر ترک خوردگی است. ترک ها می توانند در طول زمان رشد کنند. یک ترک کوچک بعد از چرخه های زیاد تبدیل به یک ترک بزرگ می شود. اسپیسر با ساخته شدن از ماده ای که به راحتی ترک نمی خورد در مقابل این امر مقاومت می کند. همچنین شکلی دارد که استرس را به طور یکنواخت پخش می کند. گوشه های تیز استرس را متمرکز می کنند. اسپیسر از گوشه های تیز اجتناب می کند. به جای آن از گوشه های گرد استفاده می شود. همین تغییر ساده باعث می شود که اسپیسر بیشتر دوام بیاورد.
اسپیسر همچنین عایق الکتریکی بین قسمت های مختلف سیم پیچ را فراهم می کند. اتصال کوتاه بین دو پیچ که در کنار یکدیگر هستند را متوقف می کند. اتصال کوتاه بین دو لایه مختلف سیم پیچ را متوقف می کند. بدون این عایق ترانسفورماتور بلافاصله از کار می افتد. اسپیسر به ایمن نگه داشتن سیستم عایق ترانسفورماتور کمک می کند. همچنین یک شکاف بین سطح اسپیسر و سطح سیم پیچ وجود دارد. این شکاف عیب نیست. بخشی از طراحی است. این شکاف به یک مجرای هوا تبدیل می شود. مجرای هوا اجازه می دهد تا هوای خنک کننده یا روغن خنک کننده از آن عبور کند. در ترانسفورماتورهای نوع خشک، هوا از طریق مجرا جریان می یابد. در ترانسفورماتورهای پر از روغن، روغن از طریق مجرا جریان می یابد. سطح اسپیسر صاف است اما لغزنده نیست. سیم سیم پیچ در نقاط خاصی با اسپیسر تماس می گیرد. در آن نقاط اسپیسر پشتیبانی و عایق را فراهم می کند. بین آن نقاط فضایی برای جریان خنک کننده وجود دارد. اندازه شکاف توسط شکل اسپیسر و سفتی سیم پیچ کنترل می شود. شکاف خیلی کوچک جریان را محدود می کند. شکاف خیلی بزرگ باعث هدر رفتن فضا می شود. طراحی اسپیسر تعادل مناسب را پیدا می کند. لایه عایق روی اسپیسر برای استحکام دی الکتریک آزمایش می شود. این آزمایش میزان ولتاژی را که لایه قبل از شکستن می تواند تحمل کند را اندازه گیری می کند. نتیجه آزمایش باید مطابق با استانداردهای صنعت باشد. اسپیسر هر بار تست یکسانی را پشت سر می گذارد. این به سازنده ترانسفورماتور اطمینان می دهد. آنها می دانند که اسپیسر در سرویس خراب نمی شود. اسپیسر همچنین با سایر مواد عایق در ترانسفورماتور کار می کند. عایق کاغذ اغلب بر روی خود سیم سیم پیچ استفاده می شود. اسپیسر با آن کاغذ کار می کند. آنها رقابت نمی کنند. آنها مکمل یکدیگر هستند. کاغذ بین سیم های جداگانه عایق می شود. اسپیسر بین بخش های بزرگتر عایق می شود. این رویکرد ترکیبی در طراحی ترانسفورماتور استاندارد است.
مجرای هوا به حذف گرما از سیم پیچ کمک می کند. کویل ها در حین کار عادی داغ می شوند. گرمای زیاد به مرور زمان به مواد عایق آسیب می رساند. مجرای هوا گرما را می برد. تجمع آهسته گرما به معنای پیری کندتر مواد عایق است. این به ترانسفورماتور کمک می کند تا بیشتر دوام بیاورد. ترانسفورماتور برای خنک ماندن نیازی به کار با توان کمتر ندارد. اسپیسر از کارکرد پایدار طولانی مدت ترانسفورماتور پشتیبانی می کند. این کار را به سه روش انجام می دهد. سیم پیچ را در جای خود نگه می دارد. از شورت برقی جلوگیری می کند. این اجازه می دهد تا جریان خنک کننده. این سه تابع در یک بخش ساده با هم کار می کنند. به همین دلیل است که در اکثر ترانسفورماتورهای ساخته شده امروزی از اسپیسر استفاده می شود. اثر خنک کننده به تعداد و اندازه کانال های هوا بستگی دارد. مجاری بیشتر به معنای خنک کننده بیشتر است. اما مجاری بیشتر به معنای فضای کمتری برای سیم مسی نیز می باشد. طراح ترانسفورماتور عدد مناسب را تعیین می کند. اسپیسر ایجاد این کانال ها را بدون قطعات اضافی ممکن می سازد. اسپیسر خود مجرای تشکیل دهنده است. برای خنک کردن نیازی به اسپیسر جداگانه نیست. همان قسمتی که سیم پیچ را نگه می دارد مسیر خنک کننده را نیز ایجاد می کند. این باعث کاهش تعداد کل قطعات در ترانسفورماتور می شود. قطعات کمتر به معنای هزینه کمتر و قابلیت اطمینان بیشتر است. از اسپیسر در تعمیر ترانسفورماتور نیز استفاده می شود. ترانسفورماتورهای قدیمی گاهی به اسپیسرهای جدید نیاز دارند. اسپیسرهای اصلی ممکن است در طی سال ها استفاده فرسوده شده باشند. تعمیرکار اسپیسرهای قدیمی را برمی دارد و اسپیسرهای جدید را می گذارد. اسپیسرهای جدید به همان اندازه های قدیمی ساخته شده اند. این باعث می شود تعمیر ساده باشد. ترانسفورماتور بعد از تعمیر مانند نو عمل می کند. اسپیسر قطعه ساده ای است اما کار مهمی انجام می دهد. گران یا پیچیده نیست. اما بدون آن ترانسفورماتور نمی تواند به درستی کار کند. اسپیسر اغلب نادیده گرفته می شود زیرا زرق و برق دار نیست. اما مهندسان باتجربه ترانسفورماتور ارزش آن را می دانند. آنها اسپیسر مناسب را برای هر مدل ترانسفورماتور مشخص می کنند. آنها کیفیت اسپیسر را قبل از مونتاژ بررسی می کنند. آنها به اسپیسر اعتماد دارند که بیست سال یا بیشتر کار کند. این معیار واقعی یک بخش خوب است. نه اینکه چگونه به نظر می رسد بلکه چقدر دوام می آورد. اسپیسر به دلیل ساختار قالبی یک تکه اش دوام می آورد. زیرا مواد آن در برابر گرما و استرس مقاومت می کند. زیرا شکل آن مجاری خنک کننده ایجاد می کند. زیرا سطح آن عایق می شود. همه اینها در یک تکه جمع می شوند. که اسپیسر ترانسفورماتور است.
