En disposition concentrique, comment s’explique la répartition du flux de fuite dans les enroulements et les forces électromagnétiques qui en résultent ?

Pour un agencement concentrique à double enroulement, le flux de fuite est généralement plus petit que dans un agencement concentrique simple, et il est encore plus réduit dans les agencements concentriques à plusieurs enroulements. Prenons l'exemple d'un agencement concentrique simple à double enroulement pour illustrer la répartition du flux de fuite.

Dans une configuration à double enroulement, les directions du courant sont opposées. En supposant que le courant d'enroulement basse tension circule vers l'extérieur (représenté par ⊙) et que le courant d'enroulement haute tension circule vers l'intérieur (représenté par ×), selon la règle de droite, le flux de fuite entre eux (représenté par des lignes pointillées) doit disparaître. vers le haut.

Pour plus de commodité, le flux de fuite peut être divisé en deux composantes : le flux de fuite axial (vertical) et le flux de fuite radial (horizontal). Le flux de fuite axial est vertical, tandis que le flux de fuite radial résulte de la dispersion vers l'extérieur du flux de fuite à l'extrémité supérieure de l'enroulement et de la convergence vers l'intérieur à l'extrémité inférieure, générant une composante horizontale. Selon la règle de gauche, le flux de fuite axial génère des forces électromagnétiques radiales et le flux de fuite radial génère des forces électromagnétiques axiales.

Le flux de fuite axial provoque une tension radiale vers l’extérieur sur l’enroulement haute tension externe, nécessitant une augmentation du diamètre de l’enroulement haute tension. Dans le sens circonférentiel, il subit des contraintes de traction et les conducteurs du bobinage doivent résister à cette force. À l’inverse, le flux de fuite axial provoque une pression radiale vers l’intérieur sur l’enroulement basse tension interne, comprimant la direction circonférentielle. Lors de la conception et de la fabrication, des précautions doivent être prises pour éviter l'instabilité et la déformation de cet enroulement.

Le flux de fuite radial induit des pressions axiales vers l’intérieur des enroulements haute et basse tension. Cette force agit comme une force de compression sur l’enroulement et les conducteurs aux deux extrémités supportent la force maximale. La force de compression sur les entretoises est la force résultante des forces agissant sur les conducteurs, rendant cette force maximale au milieu de l'enroulement. Les contraintes générées par ces forces dans les conducteurs et les entretoises doivent être limitées à une plage acceptable. Pour les espaceurs en carton laminé immergé dans l’huile, la contrainte de compression admissible doit être inférieure à 39.2 MPa.

De plus, en raison des variations de hauteur d'enroulement, du déséquilibre des tours et de la suppression des segments de prise, les pressions et tensions axiales générées sont similaires à celles d'un agencement entrelacé.

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