BRPI1105631A2 - nécleo de transformador amorfo - Google Patents
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Abstract
NéCLEO DE TRANSFORMADOR AMORFO. A presente invenção refere-se a um núcleo de transformador amorfo (20, 40, 60) que compreende pelo menos um disco de núcleo de transformador (10, 32, 34, 42, 44, 62, 64, 80) com uma multiplicidade de camadas de material de núcleo amorfo semelhante a tira (12, 22, 24, 90) dispostas de maneira concêntrica em tomo de pelo menos uma janela de enrolamento (14, 16, 82, 84, 86, 88). Pelo menos uma placa de dissipação de calor (26, 30, 46, 66, 68) se estende até o interior do núcleo de transformador amorfo (20, 40, 60) e é alimentada a partir do mesmo até pelo menos uma região de troca de calor (28, 48, 50, 74) fora do núcleo de transformador amorfo (20, 40, 60). Isso permite uma melhor dissipação da energia térmica que é produzida dentro do núcleo de transformador amorfo (20, 40, 60).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "NÚCLEO DE TRANSFORMADOR AMORFO".
A presente invenção refere-se a um núcleo de transformador
amorfo que compreende pelo menos um disco de núcleo de transformador com uma multiplicidade de camadas de material de núcleo amorfo seme- lhante a tira dispostas de maneira concêntrica em torno de pelo menos uma
janela de enrolamento.
Em geral, sabe-se que os transformadores para transmissão de
energia, por exemplo, em um nível de tensão de 10 kV a 110 kV e acima, produzem perdas de núcleo em operação contínua. Essas perdas são pre- dominantemente atribuídas às perdas por remagnetização e também às per- das por histerese do núcleo de ferro laminado normalmente usado e causam um aquecimento do mesmo. A fim de reduzir essas perdas indesejáveis, os transformadores que se distinguem por perdas de núcleo reduzidas também têm sido construídos recentemente com núcleos produzidos a partir de um
material amorfo.
No entanto, o uso de materiais amorfos requer novos projetos e métodos de trabalho, uma vez que, por um lado, maiores seções transver- sais de núcleo são necessárias em razão da menor densidade de fluxo em comparação com um núcleo de transformador convencional e, por outro la- do, um material de núcleo amorfo é mais sensível a temperaturas mais ele- vadas do que uma placa de núcleo de grão orientado.
Núcleos de transformador desse tipo são geralmente fabricados a partir de um material amorfo em formato de tira delgada que é disposto em uma multiplicidade de camadas, por exemplo, vários milhares, de maneira concêntrica em torno de uma ou mais janelas de enrolamento, em que uma laminação geralmente cobre uma camada, isto é, um ângulo circular de cer- ca de 360°, sendo que uma pequena sobreposição é implantada, se neces- sário. Em geral, uma estrutura de suporte é necessária na presente inven- ção, por meio da qual a estrutura do núcleo é estabilizada. Além disso, o material amorfo, que, em geral, está disponível como um material em forma- to de tira plana, é bastante sensível mecanicamente. As larguras disponíveis 15
do material em formato de tira são limitados, por exemplo, a 200 mm. Isso também restringe os tamanhos de um núcleo de transformador, o que pode ser realizado mecanicamente. Portanto, a fim de conceber núcleos de trans- formador amorfos maiores, uma pluralidade de discos de núcleo de trans- formador congruentes, cuja largura é limitada pela largura do material em formato de tira disponível, são dispostos em posição adjacente um ao outro
e unidos um. ao outro.
No entanto, é desvantajoso o fato de o resfriamento do núcleo
ser mais importante com núcleos amorfos do que com núcleos produzidos a partir de uma placa de núcleo de grão orientado, uma vez que a indução de saturação e, portanto, a indução nominal é altamente dependente da tempe- ratura operacional. A possível indução nominal diminui com o aumento da temperatura. Isso pode ser compensado, então, por um aumento do uso de
material.
Partindo-se desse estado da tecnologia, constitui objetivo da in- venção fornecer um núcleo de transformador amorfo com maior capacidade de resfriamento ou maior capacidade de dissipação de calor a fim de evitar
um uso tão grande de material.
Esse objetivo é realizado por um núcleo de transformador amor-
fo do tipo mencionado na introdução. Isso se caracteriza pelo fato de que
pelo menos uma placa de dissipação de calor se estende até o interior do
núcleo de transformador amorfo e é alimentada a partir do mesmo até pelo
menos uma região de troca de calor fora do núcleo de transformador amorfo,
permitindo, dessa maneira, uma maior dissipação da energia térmica que é
produzida dentro do núcleo de transformador amorfo.
A idéia básica da invenção consiste em dissipar para o exterior um acúmulo de calor, que ocorre no interior de um núcleo de transformador amorfo durante a operação, em que este leva a um aumento indesejável na temperatura com uma deterioração associada das propriedades do material, por meio de placas de dissipação de calor que são introduzidas no interior do núcleo. As placas de dissipação de calor são produzidas a partir de um material com uma condutividade térmica elevada que, em qualquer caso, é maior que aquela do material amorfo em formato de tira. Dependendo da disposição e da distribuição das placas de dissipação de calor no interior do núcleo, se obtém um melhor resfriamento e uma distribuição de temperatura mais homogênea no interior do núcleo. De maneira vantajosa, isso permite que a seção transversal do núcleo seja reduzida. Em razão da maneira pela qual um núcleo de transformador amorfo é construído, as placas de dissipa- ção de calor produzidas a partir de um material amorfo em formato de tira delgada de múltiplas camadas com uma largura limitada podem ser introdu- zidas no interior do núcleo de transformador de maneira particularmente fácil durante sua fabricação, uma vez que o dito núcleo não é construído de ma- neira quase monolítica, como um núcleo de transformador laminado padrão.
Pelo menos uma extremidade de tal placa de dissipação de calor é alimentada até uma região de troca de calor, de preferência, próximo do núcleo. De maneira ideal, esta é projetada de maneira que o maior valor de área de superfície possível seja fornecido para a troca de calor, por exemplo, por meio de um projeto semelhante à nervura de resfriamento. Naturalmen- te, também é concebível conectar as placas de dissipação de calor a um dissipador de calor. De preferência, o calor é dissipado da região de troca de calor para o ambiente por meio de convecção natural. No entanto, o resfria- mento forçado também é naturalmente concebível.
De acordo com uma modalidade preferencial do núcleo de trans- formador amorfo de acordo com a invenção, pelo menos uma placa de dissi- pação de calor é disposta pelo menos em seções entre duas camadas adja- centes do material de núcleo amorfo semelhante a tira e é alimentada fora de pelo menos uma superfície lateral do núcleo de transformador amorfo ou do disco de núcleo de transformador amorfo. Um disco de núcleo de trans- formador amorfo é geralmente pré-montado a partir de uma multiplicidade de camadas de material de núcleo amorfo semelhante a tira. Este precisa ser aberto durante a fabricação de um transformador a fim de dispor os enrola- mentos do transformador sobre o ramo do núcleo formado pelo material em formato de tira. Conforme mencionado na introdução, em geral, uma placa de núcleo amorfo cobre um circuito de 360°. As juntas das respectivas pia- cas sao geralmente fornecidas em uma das bobinas defletoras formadas que tambem constituem ο respective ponto de abertura. Quando ο nucleo de transformador ou ο disco de ηύοΙθο de transformador e fechado’ os pacotes de cerca de 10 a 100 e, tambem, de mais camadas sao juntamente dispos- tos em camadas de maneira alternativa, permitindo que as placas de dissi- papao de calor sejam facilmente introduzidas entre os pacotes de camadas
durante esse processo.
O contato piano entre as respectivas placas de dissipagao de ca- lor e as camadas adjacentes do material de ηύοΙβο amorfo semelhante a tira i ο garante uma transferencia termica satisfatoria. Se um material que apresen- ta propriedades magneticas for usado nas placas de dissipa?ao de calor, e as placas de dissipa9ao de calor desse tipo forem dispostas na regiao de junta dos respectivos pacotes de camadas, quaisquer pontos magneticos frageis do nucleo amorfo que podem estar presentes nas mesmas sao com- pensados de maneira vantajosa. Para reduzir quaisquer perdas por corren- tes parasitas nas placas de dissipa9ao de calor, e possivel construir as mesmas com fendas ou na forma de uma pluralidade de tiras que sao eletri- camente isoladas umas das outras e que sao adjacentes umas as outras. Isso nao afeta significativamente sua condutividade termica. Um nucleo de transformador amorfo com uma melhor dissipa9ao do calor de seu interior e
facilmente produzido dessa maneira.
De acordo com outra variante da invengao, pelo menos uma pla-
ca de dissipa9ao de calor e curvada sobre pelo menos uma superficie lateral
do disco de nacleo de transformador. Isso permite que as placas de dissipa-
9ao de calor sejam alimentadas de maneira economica em termos de espa-
?0 ate uma zona de troca de calor que e igualmente fomecida de maneira
economica em termos de espago sobre ο transformador.
Seguindo-se uma variante particularmente preferencial do nu- cleo de transformador de acordo com a invengao, esta compreende pelo menos dois discos de ηύοΙβο de transformador que sao dispostos em posi- ?ao paralela e pelo menos aproximadamente congruentemente adjacentes um ao outro, sendo que pelo menos uma placa de dissipagao de calor e dis- posta pelo menos em segoes entre os discos de ηύοΙβο de transformador adjacentes. ΝύοΙβοε de transformador de energias nominais mais elevadas, por exemplo, em torno de 1 MVA e, ainda, considerave丨mente mais eleva- das, sao geralmente construidos a partir de uma pluralidade de discos de nudeo em razao da Iargura Iimitada do material de nucleo amorfo semelhan- te a tira disponivel. Alem disso, os problemas de resfriamento e, particular- mente, ainda, uma distribuicao de temperatura nao uniforme sao de particu- lar importancia na presente inven^ao.
De maneira ideal, as placas de dissipagao de calor sao dispos-
tas entre duas respectivas regioes semelhantes a ramo de discos de nucleo de transformador adjacentes. Na operagao anterior, ο transformador e ge- ralmente disposto com ο nOcleo em posigao vertical. Nesse caso，os discos de nQcieo tambem sao dispostos verticalmente de modo que as placas de dissipagao de calor dispostas entre os mesmos tambem se estendam verti- calmente e terminem em uma zona de troca de calor fomecida sobre ο trans- formador. No entanto, naturalmente, um transformador tambem pode ser disposto com um ηύοΙβο amorfo horizontal. Admitindo-se que as superficies laterals dos discos de ηύοΙβο de transformador sejam planas, uma transfe- rencia de calor plana ocorre atraves das superficies laterals do material a- morfo semelhante a tira em diregao a respectiva placa de dissipa?ao de ca- lor adjacente.
Em outra possivel modalidade do nucleo de transformador amor- fo de acordo com a invengao, ο dito nucleo e mecanicamente estabilizado por pelo menos uma placa de dissipagao de calor disposta entre os discos de nucleo de transformador congruentemente adjacentes. Para essa finali- dade, e necessario que a placa de dissipagao de calor apresente uma es- pessura particular, por exemplo, 1 mm a 15 mm, dependendo do tamanho e do peso do ηύοΙβο de transformador amorfo. Placas de dissipa?ao de calor normais tambem podem muito facilmente estar na faixa de espessura de 0,5 mm e abaixo. E possivel, portanto, por exemplo, fomecer uma placa de dis- sipagao de calor que seja disposta verticalmente em uma area de ramo no fundo, com uma placa de suporte de extensao transversal, resultando, dessa maneira, em um formato de Τ. Isso permitiria, por exemplo, que os respecti- vos discos de ηύοΙβο de transformador adjacentes fossem suportados pela parte inferior na viga transversal entao formada. No entanto, tambem e fa_ cilmente concebivel a liga9ao de uma placa de dissipa9ao de calor desse tipo as superficies laterals adjacentes dos discos de nOcleo de transformador a fim de estabiliza-las. De preferencia, um adesivo com uma condutividade termica elevada deve ser usado para essa finalidade, por exemplo, com um aditivo de nitreto de boro, que e um excelente condutor termico. De acordo com outra variante da invengao, tambem e previsto ο fornecimento de um dispositivo de retengao, por exemplo, um olhal, por meio do qual ο transfor- mador pode ser suspenso com ο uso de um guindaste ou um dispositivo de suspensao similar, na regiao superior da placa de dissipagao de calor. Isso
simplifica ο manuseio do ηύοΙβο de transformador.
De acordo com outra modalidade, uma pluralidade de placas de dissipa?§o de calor, que sao dispostas de maneira adjacente pelo menos em se95es, e fornecida. Por um lado, ο uso de uma pluralidade de placas de dis- sipagao de calor permite que as mesmas sejam distribuidas de maneira mais uniforme possivei no interior do ηύοίβο de transformador amorfo, por meio do qual uma distribuigao de temperatura ainda mais homogeneizada na operagao tambem e obtida. De preferencia, no entanto, essas placas devem ser alimen- tadas ate uma regiao de troca de calor comum sobre ο ηύοΙβο de transforma- dor, de modo que a regiao entre os discos de ηύοΙβο que se estendem verti- calmente para cima preste-se a essa finalidade, particularmente quando 圃a pluralidade de discos de nOcleo de transformador esta presente. A fim de for- mar um filamento que seja ο mais compacto possivei, dentro dos quais as placas de dissipa9ao de calor sejam alimentadas para cima, as ditas placas devem ser adequadamente alimentadas paralelamente umas as outras.
Ou seja, de acordo com outra variante da invengao, uma regiao de troca de calor comum permite em particular um resfriamento for?ado sim- pies, por exemplo, por meio de um ventilador ou um trocador de calor. Nesse cas0) uma Cinica unidade e suficiente para ο resfriamento for?ado da unica
regiao de troca de calor. Para aumentar ainda mais a dissipagao de calor a partir do inte- rior do nucieo de transformador amorfo, preve-se que pelo menos uma placa de dissipagao de calor e produzida predominantemente a partir de cobre me- talico ou aluminio, que se distinguem por uma condutividade termica particu- iarmente elevada e, tambem, apresentam uma estabilidade mecanica sufici-
entemente elevada.
Em particular no caso em que uma placa de dissipagao de calor
e fornecida entre cada uma dentre uma multiplicidade de camadas unicas do material amorfo semelhante a tira, prop5em-se que as ditas placas sejam projetadas na forma de uma folha metalica, isto e, particularmente fina，por exemplo, com uma espessura de 50 μπι. Isso permite que uma dissipa^o de calor particularmente homogenea a partir do interior do ηύοΙβο de trans- formador amorfo seja obtida. Se as placas de dissipagao de calor semelhan- tes a folhas metaiicas forem dotadas de uma camada de isolamento eletrico, isso reduz ainda mais, de maneira vantajosa, quaisquer - mesmo que ape- nas marginais - perdas por correntes parasitas.
De acordo com a invengao, um aumento ainda maior na dissipa- gao de calor e obtido na medida em que pelo menos uma placa de dissipa- 9ao de calor e dotada de uma pasta condutora de calor em uma regiao de superficie de contato plana com ο material de nucieo amorfo semelhante a tira, ou ainda, na medida em que pelo menos uma placa de dissipagao de calor e Iigada ao material de ηύοΙβο amorfo semelhante a tira em uma regiao de superficie de contato plana por meio de um adesivo que apresenta, de preferencia, uma condutividade termica satisfatoria. Em ambos os casos, a transferencia de calor do respectivo disco de nucieo de transformador para a placa de dissipagao de calor e melhorada de maneira vantajosa.
A integragao de pelo menos um canal de resfriamento que se estende vertica丨mente atraves do nucieo de transformador e que e, de prefe- rencia, integrado em uma regiao semelhante a ramo entre discos de nucieo de transformador adjacentes garante uma dissipagao de calor particularmen- te vantajosa em razao da passagem de um meio de resfriamento, por exem- plo, ar, em combinagao com as placas de dissipagao de calor. As vantagens da dissipagao de calor melhorada a partir do interior do nucleo de transformador amorfo mencionado acima apresentam-se igual- mente e, em particular, para um transformador que compreende um ηύοΙβο de transformador de acordo com uma das reivindicagoes 1 a 14’ pelo menos um enrolamento eletrico na forma de um cilindro oco com um Iado de baixa ten- sao e um Iado de alta tensao, pelo menos uma regiao do nucleo de transfor- mador amorfo semelhante a ramo que passa atraves de pelo menos um enro- lamento no interior cilindrico oco, sendo que ο mesmo e pelo menos parcial- mente disposto em pelo menos uma janela de enrolamento. Como resultado da operagao eletrica dos enrolamentos, por exemplo, com uma tensao nomi- nal primaria de 20 kV, uma tensao nominal secundaria de 400 V em uma fre- quencia de rede de 50 Hz, uma entrada de calor ocasionada por perdas por histerese, que, no entanto, e menor com um ηύοΙβο de transformador conven- cional comparavel, ocorre no nucleo de transformador amorfo. Esse calor po- de ser entao conduzido para fora do interior do nucleo de transformador por meio das placas de dissipagao de calor de acordo com a inven?ao de maneira particularmente eficaz, estabelecendo, dessa maneira, uma temperatura de nucleo menor e mais homogenea que, finalmente, leva a caracteristicas magneticas operacionais melhoradas do material de nucleo amorfo. Outras possiveis modalidades vantajosas podem ser vistas nas
reivindicag5es dependentes adicionais.
A invengao, modalidades adicionais e vantagens adicionais sao
descritas em mais detalhes em referenda as modalidades exemplificadoras mostradas nos desenhos. Nos desenhos:
a fjgura 1 mostra um primeiro disco de ηύοΙβο de transformador
exemplificador em uma vista tridimensional,
a figura 2 mostra uma segao atraves de um primeiro ηύοΙβο de
transformador amorfo exemplificador, a figura 3 mostra uma vista lateral de um segundo nucleo de
transformador exemplificador,
a figura 4 mostra uma vista plana do terceiro nucleo de transfor- mador exemplificador com enrolamentos, e
a figura 5 mostra um segundo disco de nucleo exemplificador. a figura 1 mostra um primeiro disco de nucleo de transformador exemplificador 10 em uma vista tridimensional. Uma multip丨icidade de cama- das 12 produzidas a partir de um material de nucleo amorfo semelhante a tira e disposta de maneira concentrica em torno de duas janelas de enroia- meRto 14 e 16. Em desacordo com a figura 1, no entanto, varios milhares dessas camadas sao fornecidas, sendo que cada uma apresenta uma es- pessura na faixa de 0,05 mm a 0,1 mm, por exemplo. As dimensdes do ηύ- cleo podem apresentar uma Iargura na faixa de 1,5 m a 4 m e uma altura de 1 ma2,5me acima, sendo que isso depende naturalmente da energia no- minal a ser produzida por um transformador apropriado, que tambem pode equivaler muito facilmente a 10 MVAe acima. A Iargura 18 do disco de ηύ- cleo de transformador depende substancialmente da Iargura do material a- morfo em formato de tira disponivel e e Iimitada a 20 cm, por exemplo, em razao das Iarguras de tira comercialmente disponivel e de sua elevada sen- sibilidade mecanica. O disco de nucleo 10 e fornecido para um transforma- dor trifasico com tres enrolamentos, fato em virtude do qual, nesse caso, tres regiaes semelhantes a ramos, que sao fornecidos para acomodar os tres enrolamentos, sao formadas como resultado das duas janelas de enrola- mento 14, 16. Em desacordo com os desenhos, as bordas do disco de nu- cleo de transformador nao sao pontiagudas, e, ao contrario, sao admitidas como arredondadas, por exemplo, com um raio de curvatura interno de 1 cm e um raio de curvatura externo que e relativamente maior que a Iargura do ramo. Esse projeto de nOcleo e um indicio de que basicamente tres estrutu- ras semelhantes a aneis de material de ηύοΙβο amorfo semelhante a tira sao formadas, isto e, um anel em torno de cada uma das duas janelas de enro- Iamento 14, 16 e um terceiro anel externo que circunda os dois aneis inter- nos. As juntas das respectivas camadas sao mostradas na regiao de bobina defletora inferior em que ο disco de ηύοΙβο de transformador 10 tambem po- de ser aberto para, por exemplo, dispor os enrolamentos do transformador sobre ο mesmo. Para essa finalidade, ο disco de ηύοΙβο pode precisar ser disposto de maneira suspensa, conforme mostrado na figura，em que as estruturas de retengao mecanica, que permitem uma abertura do disco de nucleo de transformador entao invertido na regiao de bobina defletora entao superior, tambem sao consideravelmente concebiveis, no entanto.
A figura 2 mostra uma se?ao 20 atraves de um primeiro ηύοΙβο de transformador exemplificador com dois discos de nucleo de transformador congruentes adjacentemente dispostos 32，34. Estes sao projetados de ma- neira identica e correspondem aproximadamente ao disco de nucleo de transformador mostrado na figura 1, no entanto, uma pluralidade de piacas de dissipa?ao de calor 26 e disposta entre camadas adjacentes 24 e entre pacotes de camadas que compreendem uma pluralidade de camadas. As superficies de contato planas garantem, em cada caso, uma transferencia de calor satisfatoria das camadas 22，24 do material de ηύοΙβο amorfo seme- Ihante a tira para as piacas de dissipa9ao de calor 26. No entanto, isso pode ser melhorado, se necessario, por meio do uso de uma pasta condutora de calor distribuida ao Iongo da superficie. A distribui9ao uniforme das piacas de dissipagao de calor 26 no interior dos discos de ηύοΙβο de transformador 32，34 permite uma distribui?ao homogenea da temperatura no interior do ηύοΙβο de transformador durante a operagao. Uma regiao semelhante a ca- nal, na qua! terminam as piacas de dissipagao de calor 26 que surgem pelos Iados dos discos de ηύοΙθο de transformador 32’ 34 e que sao curvadas para cima, e formada entre os discos de ηύοΙβο de transformador 32, 34. As pia- cas de dissipagao de calor surgem a partir do nOcleo de transformador na extremidade de topo da regiao semelhante a canal e terminam em uma regi- ao de troca de calor 28. Isso e oferecido a fim de Iiberar a energia termica para ο meio ambiente，por exemplo, por meio de convec9ao natural. Essa regiao tambem pode ser naturalmente submetida ao resfriamento forpado, por exemplo, por ventilagao, tambem com ο ar que, por sua vez, foi resfria- do. A fim de aumentar esse efeito, as extremidades das piacas de dissipa- 9§0 de calor 30 sao curvadas para cima de maneira similar as nervuras de resfriamento. Um efeito de resfriamento adicional ocorre como resultado do contato das piacas de dissipagao de calor alimentadas para cima com as superficies laterals internas dos discos de nucleo de transformador 32，34’ que, por sua vez, pode ser melhorado pelo uso de uma pasta condutora de calor em quaisquer cavidades. As placas laterals 36，38 sao fornecidas em cada um dos dois Iados externos do nucleo de transformador que apresen- tam dois discos de nOcleo de transformador 32，34. Nesse exemplo, estas servem basicamente para estabilizar mecanicamente ο ηύοΙβο de transfor- mador e, por exemplo, sao !igadas, pelo menos em algumas areas, a uma respectiva superficie lateral do disco de nucleo de transformador. No entan- t0j naturalmente, e possivel aumentar sua funcionalidade de dissipagao de calor natural igualmente por meio da extensao das placas laterals 36, 38 ate uma regiao de troca de calor que se encontra fora do nucleo de transforma- dor real.
A figura 3 nostra uma vista lateral 40 de um segundo nucleo de transformador exemplificador. Ainda na presente inven?ao, ο nucleo de transformador compreende dois discos de ηύοΙβο de transformador congru- entemente adjacentes 42，44, send。que uma regiao semelhante a canal e formada entre os dois. Uma pluralidade de placas de dissipa?ao de calor 46， que preenchem completamente ο canal pelo menos na regiao semelhante a ramo, e fornecida de modo que as ditas placas se estendam paraielamente umas as outras de maneira transversal atraves dessa regiao e’ de preferen- ciai entre as duas regiSes semelhantes a ramos dos discos de ηύοΙβο de transformador 42, 44，garantindo, dessa maneira, uma transferencia de calor satisfatoria das regioes afetadas das superficies laterals dos discos de ηύ- cleo de transformador para as placas de dissipa?ao de calor 46 que estao em contato de maneira plana. No entanto, e concebivel melhorar a transfe- rencia de calor por meio do uso de uma pasta condutora de calor. Da mes- ma maneira, no entanto, tambem e possivel projetar as placas de dissipagao de calor 46, em particular, de maneira mecanicamente estavel, por exemplo, com uma espessura de 10 mm, e Iigar as mesmas em algumas areas aos discos de ηύοΙβο de transformador 42，44. Por um lado, isso aumenta a es- tabilidade dos discos de ηύοΙβο de transformador 42, 44 que sao realmente fracos em fun9ao do material, e tambem melhora a dissipa9ao de calor quando um adesivo com uma condutividade termica particularmente elevada e usado. Tal adesivo pode ser a base de uma resina epoxi, por exemplo, a qua, uma carga com uma condutividade termica satisfatoria, como nitreto de boro por exemplo, foi adicionada. A fim de simplifies ο desenho, apenas um pacote de placas de dissipa9ao de calor de extensao vertical 46 e mostrado; no entanto, deve ser admitido que um pacote de placas de dissipa9ao de calor separado 46 e fornecido para cada regiao semelhante a ramo. As pla- cas de dissipagao de calor 46 terminam na regiao superior e inferior do nu- cleo de transformador em uma respectiva regiao de troca de calor 50.
A figura 4 mostra uma vista plana 60 de um terceiro ηύοΙβο de
transformador exemplif.cador com enrolamentos. Exceto pela mudan5a de perspectiva, a mesma corresponde substancialmente ao nucleo de transfor- mador mostrado na figura 3. O nucleo de transformador compreende dois disCos de nucleo de transformador congruentemente adjacentes 62, 64’ entre os quais um vao e formado. As placas de dissipa?ao de calor 66’ 68’ que ter- minam em uma respectiva regiao de troca de calor 74’ sao dispostas nesse vao nas areas de bobina defletora na forma de 讓 pacote. No entanto, os ca- nals de resfriamento adicionais 70’ que, por sua vez, garantem uma melhor dissipa9ao de calor, sao fomecidos no interior das respectivas regiSes de ra- mos Na presente inven9ao, em particular, e vantajoso quando um meio de resfriamento e for?ado atraves dos canais de resfriamento. Os contomos dos enrolamentos nos respectivos ramos do nucleo sao mostrados com ο numero de referencia 72. Naturalmente, ο uso de tres, quatro ou mais discos de nu- cleo de transformador congruentemente adjacentes tambem e possivel.
A figura 5 mostra um segundo disco de nucleo de transformador
exemplificador 80 com quatro janelas de enrolamento 82，84，86’ 88 e ca- madas 92 de material amorfo semelhante a tira dispostas de maneira con- centrica em torno das mesmas. Tres regi6es semelhantes a ramos 92，que sao fornecidas para acomodar 酬 enrolamento em cada caso, sao mostra- das. As duas regiaes semelhantes a ramos extemas sao fornecidas para retroalimenta5ao magnetica de modo que essa forma seja similar a forma de um niicleo de cinco ramos. LISTAGEM DE REFERENCIA
primeiro disco de ηύοΙβο de transformador exemplificador primeiras camadas de material de nucleo amorfo semelhante a tira
primeira janela de enrolamento segunda janela de enrolamento
se?ao atraves do primeiro ηύοίθο de transformador amorfo exemplifi- cador
segundas camadas de material de ηύοΙβο amorfo semelhante a tira camadas adjacentes de material de ηύοΙβο amorfo semelhante a tira primeiras placas de dissipagao de calor primeira regiao de troca de calor
extremidades semelhantes a nervuras de resfriamento das primeiras placas de dissipagao de calor
primeiro disco de nucleo de transformador do primeiro nucleo de transformador
segundo disco de nucleo de transformador do primeiro nucleo de transformador
primeira piaca lateral do primeiro ηύοΙβο de transformador
vista lateral do segundo ηύοΙβο de transformador exemplificador primeiro disco de nQcleo de transformador do segundo ηύοΙβο de
transformador
segundo disco de niicleo de transformador do segundo nucleo de transformador
segundas placas de dissipagao de calor segunda regiao de troca de calor terceira regiao de troca de calor
vista plana do terceiro nucleo de transformador exemplificador com
enrolamentos
formador segundo disco de nucleo de transformador do terceiro nucieo de transformador
extremidades curvadas das terceiras placas de dissipagao de calor
terceira placa de dissipagao de calor
canais de resfriamento
enrolamentos
quarta regiao de troca
segundo disco de nucleo exemplificador
terceira janela de enrolamento
quarta janela de enrolamento
quinta janela de enrolamento
sexta janela de enrolamento
terceira camada de material de nucleo amorfo semelhante a tira regiao semelhante a ramo
Claims (16)
1. ΝύοΙβο de transformador amorfo (20, 40，60) que compreende pelo menos um disco de nucleo de transformador (10’ 32，34, 42’ 44, 62, 64’ 80) com uma multiplicidade de camadas de material de nucleo amorfo seme- Ihante a tira (12, 22，24, 90) dispostas de maneira concentrica em torno de pelo menos umajanela de enrolamento (14, 16, 82, 84, 86，88), caracteriza- do pelo fato de que pelo menos uma placa de dissipa?ao de calor (26, 30, 46’ 66’ 68) se estende ate ο interior do nucleo de transformador amorfo (20, 40, 60) e e alimentada a partir do mesrno ate pelo menos uma regiao de tro- ca de calor (28, 48，50，74) fora do nucleo de transformador amorfo (20’ 40, 60)，permitindo, dessa maneira, uma melhor dissipagao da energia termica que e produzida dentro do nQcleo de transformador amorfo (20, 40，60).
2.. ΝύοΙβο de transformador amorfo, de acordo com a reivindica- ?ao 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma placa de dissipa- gao de calor (26, 30, 46’ 66, 68) e disposta pelo menos em se95es entre du- as camadas adjacentes (24) do material de nucleo amorfo semelhante a tira e e alimentada fora de pelo menos uma superficie lateral do ηύοΙβο de trans- formador amorfo (20，40，60).
3. NOcIeo de transformador amorfo, de acordo com a reivindica-9ao 2’ caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma placa de dissipa- ?§o de calor (26，30’ 46’ 66, 68) e curvada em pelo menos uma superficie lateral.
4. Niicleo de transformador amorfo, de acordo com uma das rei- vindica?oes precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois discos de nucleo de transformador (32, 34; 42, 44; 62, 64) que sao dispostos em posigao paralela e pelo menos quase congruentemente adjacentes um ao outro, e pelo menos uma placa de dissipagao de calor (26, 30, 46，66，68) e disposta pelo menos em se?5es entre os discos de ηύοΙβο de transformador adjacentes (32, 34; 42，44; 62’ 64).
5. ΝύοΙβο de transformador amorfo, de acordo com a reivindica- ?ao 4，caracterizado pelo fato de que ο dito ηύοΙβο e mecanicamente estabi- Iizado por pelo menos uma placa de dissipa?ao de calor (26, 30, 46’ 66，68) disposta entre os discos de nOcleo de transform ad or congruentemente adja- centes (32，34; 42，44; 62, 64).
6. NOcIeo de transformador amorfo, de acordo com a reivindica- ?ao 5, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma placa de dissipa- ?ao de calor (26, 30, 46’ 66, 68) disposta entre os discos de nucleo de trans- formador congruentemente adjacentes (32, 34; 42’ 44; 62’ 64) apresenta um dispositivo de retengao em uma regiao de troca de calor (28, 48, 50，74).
7. ΝύοΙβο de transformador amorfo, de acordo com uma das rei- VindicaeSes precedentes, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de placas de dissipagao de calor (26, 30，46’ 66, 68)，que sao dispostas de ma- neira adjacente pelo menos em segoes, e fornecida.
8. NQcIeo de transformador amorfo, de acordo com a reivindica- ?ao 7, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de placas de dissipa- 9ao de calor (26, 30’ 46，66，68) e alimentada em uma regiao de troca de calor comum (28, 48, 50，74).
9. Nucleo de transformador amorfo, de acordo com uma das rei- vindicagaes precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma placa de dissipa9ao de calor (26, 30, 46, 66，68) e produzida predominante- mente a partir de cob re ou aluminio.
10. NOcIeo de transformador amorfo, de acordo com uma das reivindica?5es precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma placa de dissipagao de calor (26, 30，46，66’ 68) e projetada na forma de uma folha metalica.
11._ ΝύοΙβο de transformador amorfo, de acordo com uma das reivindica?5es precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma placa de dissipate de calor (26’ 30，46，66, 68) e dotada de uma pasta condutora de calor em uma regiao de superficie de contato plana com ο ma- terial de niicleo amorfo semelhante a tira (12, 22, 24，90).
12. Nucleo de transformador amorfo, de acordo com uma das reivindica?5es precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma placa de dissipa5ao de calor (26，30’ 46’ 66，68) e Iigada ao material de nu- cleo amorfo semelhante a tira (12, 22’ 24，90) em uma regiao de superficie de contato plana por meio de um adesivo.
13. Nucleo de transformador amorfo, de acordo com uma das reivindicagaes 4 a 12, caracterizado pelo fato de que canais de resfriamento (70) sao formados entre discos de nijcleo de transformador adjacentes (32’ 34; 42，44; 62, 64).
14. Nijcleo de transformador amorfo, de acordo com uma das reiviridicag5es precedentes, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de resfriamento e fornecido para ο resfriamento forgado de pelo menos uma regiao de troca de calor (28，48, 50, 74).
15.
Transformador que compreende um ηύεΙβο de transformador (20, 40, 60) como definido em uma das reivindica90es 1 a 14， pelo menos um enrolamento eletrico (70) na forma de um cilin- dro oco com um Iado de baixa tensao e um Iado de aita tensao, pelo menos uma regiao semelhante a ramo (92) do nucleo de transformador amorfo (20, 40，60) que passa atraves de pelo menos um enrolamento (70) no interior ciiindrico oco, sendo que este e pelo menos parcialmente disposto em pelo menos uma janela de enrolamento (14, 16, 82, 84, 86，88).
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