В структурата на трансформатора намотката представлява ядрото на веригата на оборудването и поема пряката задача за въвеждане и извеждане на електрическа енергия. Намотката обикновено е направена от изолирани проводници. Намотката, свързана със захранването, се нарича първична намотка, а намотката, свързана с товара, се нарича вторична намотка. Двете намотки осъществяват преобразуването и предаването на електромагнитна енергия през затворената магнитна верига, осигурена от желязното ядро. Дизайнът и качеството на производство на намотката директно определят товароносимостта, устойчивостта на късо съединение, нивото на повишаване на температурата и надеждността на изолацията на трансформатора. Поради това е от голяма стойност за техническото подобрение и разширяването на външнотърговския бизнес на предприятията за производство на трансформатори задълбочено разбиране на съответните познания за намотките.
Материалът на проводника, използван в намотката, е ключов фактор при определяне на неговата проводимост и ниво на загуби. По-голямата част от намотките на трансформаторите използват безкислородни медни проводници или медни фолиа, които поради ниското си съпротивление, високата механична якост и добрата производителност на обработка могат да пренасят големи работни токове с малки напречни-площи. За да се намалят разходите, някои малки и средни-трансформатори също се навиват с алуминиеви проводници, но съпротивлението на алуминия е около 1,6 пъти по-голямо от това на медта, което води до увеличаване на обема на намотката и загубата при същия капацитет, и трябва да се вземат специални преходни мерки за свързване на алуминиеви проводници и медни клеми за предотвратяване на електрохимична корозия. От формата на напречното-сечение на проводника, кръглият проводник е приложим за кръглата намотка на трансформатор с малък капацитет, докато правоъгълният или плосък проводник се използва широко в слоеста или кръгова намотка на голям и среден-размерен трансформатор, последният може ефективно да подобри пълната скорост на слота и да намали празнината между намотките, така че да подобри степента на използване на пространството и ефекта на разсейване на топлината. Повърхността на проводника трябва да бъде покрита с изолационен слой, който обикновено е под формата на покритие от боя, покритие от стъклени влакна и хартиена опаковка. Дебелината и степента на топлоустойчивост на изолационния слой трябва да съответстват на степента на напрежение и работната температура на трансформатора.
От вида на структурата намотката на трансформатора се разделя главно на намотка на слой и намотка на пай. Ламинарното навиване е за подреждане на проводника слой по слой по аксиалната посока, отделяне на всеки слой с изолационен материал след навиване и издържане на разликата в напрежението между слоевете през изолационния слой. Тази структура е проста в производството и има висока аксиална механична якост, която е подходяща за разпределителни трансформатори с относително ниско напрежение и среден капацитет. Ламинираната намотка може също да бъде разделена на цилиндрична намотка и спирална намотка, като първата се навива на кръгъл изолационен цилиндър, а втората се използва за навиване на намотка с голям ток. Съответната намотка на слоя е пайовата намотка, която превръща проводника в няколко независими пайови единици по аксиалната посока, а масленият канал или въздуховодът се поставят между пая за охлаждане. Кейк намотката има добро разсейване на топлината и поради равномерното разпределение на капацитета на всяка кейк единица, разпределението на напрежението при импулсно напрежение е относително балансирано, така че се използва широко в силови трансформатори с високо-напрежение и голям-капацитет. В конкретния дизайн кръговата намотка може да бъде разделена на непрекъсната намотка, усукана намотка и вътрешна екранираща намотка. Усуканата намотка въвежда сериен кондензатор между пая чрез специален режим на транспониране, който може ефективно да подобри първоначалното разпределение на напрежението при импулсно напрежение на мълния и е често срещан избор за трансформатор с ултра-високо напрежение.
Производственият процес на навиване е пряко свързан с електрическите характеристики и механичната якост на продукта. Пълният процес на производство на намотки включва подготовка на проводника, навиване, пресоване, сушене, импрегниране или изливане. Изправянето, премахването на грапавите и опаковането на изолацията се извършват за медна тел или алуминиева тел в етапа на подготовка на оловото. За транспозиционен проводник, транспонирането на много-нишков проводник с еднаква дължина трябва да се извърши на специална машина за транспониране, за да се намалят загубите от вихрови токове и загубите от циркулация. Процесът на навиване обикновено се извършва на машина за навиване с постоянно напрежение и контролът на напрежението е основната точка: прекомерното напрежение ще доведе до удължаване на проводника и повреда на изолацията, а прекомерното напрежение ще доведе до разхлабено навиване и извън--размерите на толеранса. За навиване на слоеве, изолацията на междуслойния слой трябва да бъде поставена в началото и края на всеки слой по време на навиването, а подредбата между навивките трябва да бъде чиста без пресичане; За навиване на пай, височината и радиалният размер на всеки пай трябва да бъдат строго контролирани и в позицията на транспониране трябва да бъде осигурена изолационна подложка. Навиване след навиване и формоване подлежат на пресов монтаж и оразмеряване. Радиално и аксиално налягане трябва да се прилага върху намотката от хидравлично оборудване, за да се елиминира вътрешната хлабина. След това намотката трябва да бъде изпратена в пещ за сушене за високо{11}}температурно вакуумно сушене за пълно отстраняване на водата в изолационните материали. За трансформатор от сух -тип намотката трябва да бъде подложена на вакуумно леене или процес на вакуумно импрегниране, така че епоксидната смола да може напълно да проникне в намотката и да се втвърди, за да образува плътен и солиден твърд изолационен слой; За маслени-трансформатори, намотките трябва да бъдат вакуумно масло-потопени със сърцевината, така че изолационното масло да запълни всички малки кухини и да увеличи диелектричната якост.
Сред ключовите работни параметри на намотката, загубата на съпротивление (известна също като загуба на натоварване) и напрежението на импеданса са най-загрижените индикатори. Загубата на съпротивление включва загуба на съпротивление на постоянен ток на проводника и допълнителна загуба, причинена от поток на изтичане, като последната отразява главно загубата на вихров ток в намотката и загубата на циркулация между паралелни проводници. За да се намалят допълнителните загуби, транспонираният проводник или самозалепващият се транспониран проводник често се използват за намотката на трансформатор с голям-капацитет. Потенциалът на циркулиращия ток се компенсира чрез подреждане на множество нишки от проводници с малко-сечение, последователно според специфична транспонирана стъпка, така че всеки проводник да заема еднаква позиция в полето на утечка. Напрежението на импеданса е единица стойност на импеданса на късо съединение на трансформатора, който се определя от геометричния размер на намотката, броя на навивките и канала за магнитно изтичане. За трансформатори, работещи паралелно, отклонението на напрежението на импеданса трябва да се контролира в рамките на допустимия диапазон, или това ще причини неравномерно разпределение на товара. В допълнение, нивото на издържащо напрежение на импулса на мълния на намотката също е важен проектен параметър. Специално за трансформатор с високо{11}}напрежение, първоначалното разпределение на напрежението и максималният потенциален градиент на намотката, когато е изложена на пренапрежение от мълния, трябва да се контролират чрез разумни мерки, като например навиване, вмъкване на кондензатор или електростатична плоча, за да се предотврати навивка-на-навивка или разрушаване на изолацията.
В международната търговия качеството на намотката на трансформатора често трябва да бъде проверено чрез поредица от типови тестове и рутинни тестове, включително измерване на съпротивлението на намотката, измерване на съотношението на напрежението, импеданс на късо съединение и измерване на загубата на натоварване, измерване на изолационно съпротивление и диелектрични загуби, тест за предизвикано издържано напрежение и измерване на частичен разряд. Различните държави или региони имат свои собствени стандартни изисквания за материали за намотки, нива на изолация и методи за изпитване. Например стандартът от серия IEC 60076 определя специфични тестови процедури за граници на повишаване на температурата на намотката и капацитет за издръжливост на късо съединение, докато стандартът от серия ANSI/IEEE C57 има разлики в параметрите на формата на вълната на импулса на мълния и стойностите на издържаното напрежение. За производителите на трансформатори, занимаващи се с експортен бизнес, важна предпоставка за успешно приемане и намаляване на рисковете след-продажбата е да са запознати със спецификациите за проектиране на намотки, приложими за целевия пазар, и да гарантират, че материалът на проводника, дебелината на изолацията, режимът на транспониране и производственият толеранс отговарят на местните стандартни изисквания. С непрекъснатото надграждане на интелигентността на мрежата и високите изисквания за енергийна ефективност, технологията за навиване също непрекъснато се развива. Прилагането на нови изолационни материали (като устойчива на висока температура арамидна хартия), само-залепваща транспозиционна жица, автоматично навиване и онлайн система за откриване на качеството насърчава производството на намотки в посока на по-висока точност, по-ниски загуби и по-силна устойчивост на късо съединение. Хващането на тези технически тенденции и превръщането им в диференцирани предимства на продуктите ще помогне на персонала в областта на външната търговия да спечели доверието и признанието на клиентите в ожесточена международна конкуренция.
