विकृत कुंडलियाँ: शॉर्ट सर्किट के बाद ट्रांसफार्मरों में संरचनात्मक थकान

एक उच्च-शक्ति नेटवर्क ट्रांसफॉर्मर ओवरवोल्टेज के बाद भयावह रूप से विफल हो गया है। औद्योगिक सीटी और अल्ट्रासाउंड के माध्यम से टैंक के अंदरूनी हिस्से के 3डी पुनर्निर्माण से पता चला कि विशाल विद्युत चुम्बकीय बलों ने तांबे की कुंडलियों को भौतिक रूप से विस्थापित कर दिया। इस हिंसक गति ने कागज के इन्सुलेशन को तोड़ दिया, जिससे आंतरिक शॉर्ट सर्किट हुआ और उपकरण का अंतिम विस्फोट हुआ।

ANSYS Maxwell में विद्युत चुम्बकीय सिमुलेशन और तांबे की थकान ⚡

ANSYS Maxwell का उपयोग करके, शॉर्ट सर्किट के दौरान क्षणिक चुंबकीय क्षेत्र का मॉडल तैयार किया गया। परिणाम दिखाते हैं कि दोष धाराएं बाहरी कुंडलियों पर 500 kN से अधिक के लोरेंत्ज़ बल उत्पन्न करती हैं। ये चक्रीय बल, हालांकि संक्षिप्त हैं, एनील्ड तांबे में प्लास्टिक विस्थापन प्रेरित करते हैं। सामग्री की थकान स्थायी विकृतियों में प्रकट होती है जो नोमेक्स इन्सुलेटिंग पेपर को संपीड़ित और फाड़ देती है, जिससे इसकी ढांकता हुआ कठोरता ब्रेकडाउन बिंदु तक कम हो जाती है।

विफलता के 3डी पुनर्निर्माण से सबक 🔍

सीटी डेटा से सॉलिडवर्क्स के साथ 3डी पुनर्निर्माण ने वाइंडिंग के अक्षीय पतन की कल्पना करने की अनुमति दी। विश्लेषण से पता चलता है कि मूल डिजाइन ने असेंबली की अक्षीय कठोरता को कम करके आंका, जो थकान सिमुलेशन में एक सामान्य गलती है जो तांबे के हिस्टैरिसीस को अनदेखा करती है। भविष्य के डिजाइनों के लिए, चक्रीय विरूपण थकान मॉडल के साथ ANSYS Maxwell को एकीकृत करने की सिफारिश की जाती है, इन्सुलेशन विफल होने से पहले सूक्ष्म-विस्थापन का पता लगाने के लिए हमेशा औद्योगिक टोमोग्राफी से सत्यापन करें।

3डी में पुनर्निर्मित उच्च-शक्ति ट्रांसफॉर्मर में शॉर्ट सर्किट के बाद विस्थापित वाइंडिंग में आंतरिक तनाव का पुनर्वितरण तांबे और इन्सुलेशन की थकान जीवन को कैसे प्रभावित करता है

(पी.एस.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी तरह है।)