Avvolgimenti a bassa tensione per trasformatori raddrizzatori
Bassa tensione, corrente molto alta – con un contenuto armonico significativamente elevato. Il cavo trasposto senza carta di Cordex limita le perdite e il surriscaldamento in condizioni di carico non sinusoidale tipiche del funzionamento dei raddrizzatori.
LV-RT
Motivazione del progetto
Come gli avvolgimenti LV dei trasformatori di forno, anche gli avvolgimenti LV dei raddrizzatori sono caratterizzati da tensioni inferiori a 1,5 kV e correnti dell’ordine delle decine di kiloampere. Tuttavia, le due applicazioni presentano una sfida elettromagnetica fondamentalmente diversa: nei trasformatori raddrizzatori, il contenuto armonico della corrente è significativamente più elevato. La corrente non sinusoidale assorbita dai ponti raddrizzatori inietta componenti armoniche dominanti – 5°, 7°, 11°, 13° e oltre – nei conduttori degli avvolgimenti, aumentando le perdite per effetto pelle e per effetto di prossimità con il quadrato dell’ordine delle armoniche.
Per limitare le perdite e il surriscaldamento in queste condizioni, la soluzione adottata è l’utilizzo di cavi trasposti senza carta (Cordex). Il Cordex elimina l’isolamento in carta tra i trefoli, riducendo la struttura radiale totale di ogni bobina, mentre la trasposizione continua dei singoli trefoli equalizza il collegamento di flusso tra tutti i subconduttori, sopprimendo sia le correnti circolanti che le perdite per effetto pelle alle frequenze armoniche.
Le bobine sono avvolte elicoidalmente l’una sull’altra e separate da canali per l’olio creati attraverso distanziatori, formando bobine multiple disposte assialmente e collegate in parallelo. Questa struttura combina la compattezza della geometria elicoidale con la capacità di trasporto della corrente richiesta per il raddrizzatore e fornisce un accesso diretto all’olio sulla superficie del conduttore di ogni bobina per un’efficace gestione termica delle perdite armoniche.
Caratteristiche ingegneristiche principali
Soppressione delle perdite armoniche
La trasposizione continua di Cordex equalizza il collegamento del flusso dei fili, annullando le correnti circolanti e sopprimendo le perdite per effetto pelle alle frequenze armoniche del raddrizzatore, il meccanismo di perdita aggiuntivo dominante in questa applicazione.
Architettura a bobine parallele
Cordex Paperless CTC
L’eliminazione dell’isolamento in carta tra i fili riduce la struttura radiale dell’avvolgimento e abbassa la resistenza termica tra i fili del conduttore e l’olio di raffreddamento, fornendo un percorso termico diretto per il calore generato dalle armoniche.
Raffreddamento a condotto d'olio
I distanziatori tra le bobine assiali creano canali definiti per l’olio, fornendo un raffreddamento diretto della superficie conduttrice di ciascuna bobina, essenziale per gestire l’elevato carico termico prodotto dalle perdite armoniche in condizioni di funzionamento continuo del raddrizzatore.
Nota tecnica
Valutazione termica delle armoniche – Tutti gli avvolgimenti LV del raddrizzatore sono valutati termicamente in base all’effettivo spettro armonico del circuito del raddrizzatore, applicando il fattore K o la metodologia FHLsecondo la norma IEC 60076-1 / IEEE C57.110. Il progetto conferma che l’aumento di temperatura sotto il carico fondamentale e armonico combinato rimane all’interno della classe termica nominale del sistema di isolamento. Sono disponibili varianti di avvolgimento sfasato per configurazioni di raddrizzatori a 12 e 24 impulsi, che riducono l’iniezione di armoniche nella rete di alimentazione mantenendo la piena capacità di trasporto della corrente attraverso la pila di bobine in parallelo.
Richiedi una consulenza tecnica
Specifiche, disegni e tempi di consegna personalizzati su richiesta