Fil de litz HF pour transformateurs de puissance et inductances pour la technologie ferroviaire
Compact, durable et résistant aux vibrations
PACK LitzWire a développé, en collaboration avec un fabricant de composants d'alimentation auxiliaire, des systèmes de fils de litz optimisés pour les hautes fréquences pour les transformateurs de puissance et les inductances qui sont compacts, efficaces et extrêmement durables – même sous de fortes contraintes de choc et de vibration.
L'application
Pour un projet dans le domaine de la technologie ferroviaire, PACK LitzWire a soutenu un fabricant dans l'optimisation des transformateurs de puissance et des inductances dans le bloc d'alimentation auxiliaire (HBU). L'objectif était de réduire le volume et le poids des composants, d'augmenter l'efficacité énergétique et de répondre simultanément aux exigences extrêmes de l'environnement ferroviaire.
Le défi
Le défi consistait à concevoir le fil de litz pour les enroulements de manière à ce que les courants élevés soient transmis en toute sécurité, sans créer de points chauds ou de surcharges thermiques. En même temps, les composants devaient résister aux contraintes de choc et de vibration et fonctionner de manière fiable pendant plus de 300 000 heures de fonctionnement ou 30 ans. Un aspect central était le concept d'isolation : pour éviter les décharges partielles, les enroulements ont été soigneusement conçus sur la base des normes applicables et des spécifications spécifiques au client.
Le transformateur de puissance montre la conception compacte du bobinage avec du fil de litz HF, spécifiquement développé pour des courants permanents élevés, une longue durée de vie et une utilisation sous des contraintes de choc et de vibration typiques du secteur ferroviaire.
Le détail illustre le concept d'isolation à faibles décharges partielles du bobinage avec fil de litz HF et fixation mécanique supplémentaire, conçu pour des décennies de fonctionnement dans l'alimentation auxiliaire des véhicules ferroviaires.
Stratégie de solution
PACK LitzWire a misé pour cela sur des fils de litz HF avec des brins individuels fins qui conduisaient le courant uniformément sur toute la section et minimisaient les pertes AC. Grâce au facteur de remplissage en cuivre élevé, le bobinage a pu être conçu de manière compacte, tandis que la stabilité mécanique a été simultanément accrue par des techniques de bobinage et de collage appropriées, par exemple avec des rubans en aramide. Des analyses basées sur la simulation ont aidé à trouver l'équilibre optimal entre l'espace d'installation, la charge thermique et l'efficacité électrique.
Résultat
Grâce à cette approche, le client a pu réaliser des transformateurs de puissance et des inductances plus compacts et plus légers que les solutions conventionnelles, qui transmettaient de manière fiable les courants requis et fonctionnaient de manière fiable même après des décennies de fonctionnement. Le fil de litz optimisé pour la HF, en combinaison avec un concept d'isolation robuste et à faibles décharges partielles, a ainsi permis une solution durable, efficace et résistante aux vibrations pour l'alimentation auxiliaire des trains.
RUPALIT® Plus Profil
Cette solution combine une enveloppe isolante extérieure précise avec une géométrie de profil carrée ou rectangulaire pour une utilisation maximale de l'espace. L'isolation renforcée offre la plus haute rigidité diélectrique et protège de manière fiable contre les claquages de tension dans les espaces de construction les plus restreints.
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