تعتبر المحولات المغمورة بالزيت-من المعدات المهمة المستخدمة على نطاق واسع في أنظمة الطاقة. وظيفتها الأساسية هي تحويل مستويات الجهد لأعلى ولأسفل من خلال مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يتضمن بنائها التصميم المنسق لمكونات دقيقة متعددة لضمان التشغيل الفعال والآمن.
يتم تصنيع القلب الحديدي، وهو أحد المكونات الأساسية للمحولات المغمورة بالزيت-، عادةً من صفائح فولاذية من السيليكون عالية النفاذية- لتقليل خسائر التيار الدوامي والتباطؤ. يؤثر التصميم الهيكلي للنواة بشكل مباشر على كفاءة الدائرة المغناطيسية للمحول، ويجب أن يضمن نمط التصفيح بشكل صارم معامل التصفيح المطلوب وأداء العزل.
يتم تقسيم الملفات، وهي قلب تحويل طاقة المحول، إلى ملفات ذات جهد عالي- وملفات ذات جهد منخفض-. يتم عادةً جرحها بموصلات من النحاس أو الألومنيوم ومعزولة بين الطبقات بورق عازل أو ورنيش. يتم لف الملفات حول القلب، مع لف الجهد العالي-من الخارج لتعزيز العزل ولف الجهد المنخفض-بشكل أقرب إلى القلب لتقليل تسرب التدفق المغناطيسي.
يعد الزيت العازل أحد المواد العازلة الرئيسية في-المحولات المغمورة بالزيت. إنه لا يوفر العزل فحسب، بل يبدد أيضًا الحرارة الناتجة عن اللفات والقلب من خلال التوصيل الحراري. يتطلب الزيت العازل قوة عازلة عالية، ولزوجة منخفضة، وثباتًا كيميائيًا جيدًا. تشمل الزيوت الشائعة الزيوت المعدنية والزيوت الاصطناعية.
يحتوي خزان الزيت ونظام التبريد على الزيت العازل ويبدد الحرارة. يتكون خزان الزيت عادةً من صفائح فولاذية ملحومة ومملوءة بالزيت العازل. يتم تركيب مشعاع أو أنبوب تبريد من الخارج، مما يؤدي إلى تبديد الحرارة من خلال الحمل الحراري الطبيعي أو تبريد الهواء/الماء القسري.
تقوم الجلبة والأسلاك بتوصيل ملفات الجهد العالي-والجهد المنخفض-بالدائرة الخارجية. يتم تصنيع البطانات من مواد عازلة-عالية القوة (مثل السيراميك أو المواد المركبة) لضمان العزل الكهربائي والدعم الميكانيكي لأسلاك الجهد العالي-.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تجهيز المحولات المغمورة بالزيت- بأجهزة حماية مثل صمامات تخفيف الضغط، ومرحلات الغاز، وأجهزة استشعار درجة الحرارة لمراقبة حالة التشغيل ومنع تصاعد الأخطاء.
باختصار، يتطلب تصميم المحولات المغمورة بالزيت-دراسة شاملة للتصميم الكهرومغناطيسي، وأداء العزل، وكفاءة تبديد الحرارة، والموثوقية التشغيلية. يضمن الاختيار الدقيق للمكونات والتحسين الهيكلي تشغيلًا مستقرًا على المدى الطويل-في نقل الطاقة.