時間 : 2024-11-22
大家知道R型變壓器嗎?看了題目是不是困惑了呢?呵呵,小編也是不了解這個在之前,于是不恥下問的去向度娘討教,才知道原來R型變壓器是個那么實用又神奇的東西,那么大家對此了解多少呢?那下面呢,就讓小編帶您走進去了解下r型變壓器設計的便利和神奇,然后探討下這樣的一個神奇它的設計理念又是怎么樣的呢?
r型變壓器
我國的R型變壓器自一九九零年起步至今已十五年有余了。其間通過引進技術,自主開發設備,走國產化道路,目前已在國內變壓器行業得到普遍的推廣。R型變壓器產品已在許多工業設備,儀器儀表,醫療器械,廣播音響,各類電源產品上得到廣泛的應用。
R型變壓器系列已從剛開始時的單相1KW以下,10余種規格,發展到至今,單相 R型變壓器其功率已達到50KW,規格已達30余種。更可貴的自主開發了三相R型變壓器,其功率可做到500KW,規格有20余種。R型變壓器產品已從過去主要應用在電子行業,而今已跨入電器電力行業。
經過十五年來的R型變壓器發展,在變壓器設計,工藝技術上,已積累了較豐富的經驗。R型變壓器作為一種結構新型、合理的變壓器品種,其結構有別于E型、C型變壓器。故在變壓器設計上需根據其自身特點進行優化設計,才能更充分達到其 漏磁少,溫升低,體積小,重量輕,無噪音的目的。
本人根據多年來從事R型變壓器的設計,研發積累的點滴經驗體會,就R型變壓器的優化設計作一整理,拋磚引玉,以饗同行。
R型變壓器優化設計總思路
1、根據產品的用途,確定采用不同的變壓器標準
R型變壓器已由國家信息產業部發布了《單相R型鐵芯電源變壓器》標準——SJ/T11245-1, 《單相R型變壓器用鐵芯》標準——SJ/T11244-1。
由于R型變壓器用途的不同,各行各業還都有特定的技術要求。為此,在設計前要了解有關的標準和要求,在設計時就可根據R型的特點,揚長避短,設計出符合整機所需的合格產品。例如:
a.民用產品用變壓器
由于考慮產品使用于千家萬戶,大量使用人員缺乏電氣知識, 為此變壓器必須安全可*。其耐壓強度要求大于3750V/分。對初次級間骨架,需加強絕緣,防止變壓器因擊穿而漏電。
b.工業設備用變壓器
一般變壓器耐壓要求在二倍工作電壓加1000V,主要保證經久耐用。
c.醫療設備用變壓器
特別使用于接觸病人人體的醫療設備,根據GB9706,1-1995醫用電氣設備標準中關于變壓器的技術要求。其變壓器的耐壓均要求大于4000V/分。同時對變壓器的絕緣厚度,爬電距離,過熱,過載保護,靜電屏蔽寬度等均有明確的要求。為此,在設計工藝上必須嚴格按具體的標準要求設計制造。
d.船艇設備用變壓器
海上工作,長期帶負荷工作,要求變壓器功率余量大,防潮,抗腐蝕,耐熱,長壽命,低噪音等。
e.礦用變壓器
工作在惡劣環境中,變壓器不允許有爬電,飛弧,尖端放電等現象, 故對變壓器采用環氧澆注或端封等辦法,達到防爆,防燃的要求。
f.航天航空器用變壓器
要求穩定可*,體積小,重量輕,耐沖擊振動,抗干擾等。
i.電子儀器設備用變壓器
要求漏磁少,干擾小,精度高,溫升低。
以上列舉幾種行業,均對變壓器有特定的要求。由于R型變壓器具有獨特的優點而被廣泛的采用。
2、根據不同使用條件、環境,正確選擇R型變壓器鐵芯規格及參數
a.電網電壓的穩定性
由于R型鐵芯的磁路是一個閉合回路,變壓器在接通的瞬間有較大的浪涌電流。一般在選用磁通密度參數時比C型鐵芯要取得低一些,避免由于過電流造成燒斷保險絲現象發生。對小規格R型鐵芯,由于自身的阻抗較大,磁通密度可取得高一些;對大規格R型鐵芯,其自身的阻抗較小,磁通密度應取得低一些。
如:R5——R50 B值可取1.7T高斯上下
R80——R160 B值可取1.65T高斯上下
R260 ——R1000 B值可取1.62T高斯上下
R1000以上 B值可取1.60T高斯上下
b. 變壓器使用環境溫度
對環境溫度較高的使用場合,變壓器設計除采用降低磁通密度和電流密度,選擇大一檔鐵芯規格以降低變壓器溫升之外,還可以選用耐溫等級高的絕緣材料和漆包線,提高變壓器的耐溫等級。
c.變壓器使用時間長短
長期負荷工作的變壓器,需適當放大鐵芯規格;短時間,間隙工作用的變壓器,可適當減小鐵芯規格。
d.高壓變壓器
考慮繞組間,層間需增加絕緣層,以及為考慮增加爬電距離而增加隔離絕緣層。為此需根據實際情況,加大鐵芯規格。
3、根據變壓器輸出繞組情況,確定合理的繞組結構
a.功率均衡分配法
對變壓器初級繞組,必須根據電流大小,采用串聯或并聯辦法,在左右線包上平均分布,次級主要繞組也須在左右線包上平均對稱分配。
以上目的使左右磁路都處于均衡的工作狀態,達到功率平衡,初次級線包緊密耦合,從而減少變壓器的漏磁。
一般大電流的變壓器繞組,以并接法為主;小電流變壓器繞組,以串接法為主。
b.分類排列法
對多種輸出電壓的變壓器繞組,采取高低壓繞組分開排列,避免高電位繞組夾在低電位繞組中間。對高電位繞組除加強與低電位繞組間的絕緣,還可在骨架二端加包絕緣隔離帶,以增加與其他低電位繞組的爬電距離。
以上目的可以減少組間絕緣層,降低繞組間的電位差,有利于提高繞組的耐壓強度。
c.內細外粗安置法
多種輸出電流,多種線徑線包,一般采用細線繞組放在內層先繞,粗線繞組放在外層繞制,相同線徑*近按置。
以上目的可減小細繞組的直流電阻,降低細繞組的電阻壓降,減小繞組的銅耗,同時有利于繞制線包平整。
d.內聯外出安置法
對高壓繞組來說,其繞組二端電位均很高,為了降低與初級繞組的電位差,故常用串聯辦法,如下圖所示,將高壓繞組的中心先繞,而后將左右線包中心先繞出頭并接,將后結尾二端作引出端,這樣可使初次級間電位差降低一半,大大降低繞組間的電位差,有利于提高繞組絕緣強度。
e. 骨架反向繞制并接法
對于有抽頭高電位繞組變壓器,在左右線包對稱繞制,而后并接的辦法,尚存在著高電位出頭與低電位出頭處在同一層上的問題。為解決電位差引起的絕緣問題,還需在同一繞組中增加多層絕緣,給繞制帶來不少麻煩,絕緣處理不當還會造成繞組短路。
為解決上述問題,可以采取左骨架繞組正繞,而右骨架繞組將骨架反向,再按序順繞。這樣不存在抽頭時電位差,而且左右對稱平衡。如下圖所示:
f.交*連接平衡法
如下圖所示,當輸出有二電壓,電流相同的繞組,要達到二個繞組在左右線包上均衡分配,且直流電阻相同,可采用下圖示中交*連接平衡方法。
3、設計實例
3.1 技術要求
輸入電壓 220V
電源頻率 50Hz
輸出負載 14V/ 2A 9V/ 1A 100V/0.2A
工作條件 儀用變壓器 常規要求
3.2 設計步驟
a.電氣原理圖
b.負載功率計算
選用R-50 δ0.27 鐵芯功率容量有余量
c.電磁參數初選
磁通密度B 取1.65T 鐵芯截面 3.72cm2
電流密度J 取3.3A/mm2 電壓調整率 取10%
鐵芯磁路長度 21.34cm 效率η% 取90%
d.每伏匝數計算
為考慮次級低電壓繞組匝數取整數,保證輸出電壓正確,修正
e. 匝數計算
將上述電氣原理圖轉化為圖B
初級用串聯
100V/0.2A 繞組用串聯
9V/1A繞組用串聯
14V/2A繞組用并聯
f. 線徑計算
初級電流計算:
初級線徑:
次級線徑:
g. 繞組排列表
初級骨架繞寬L1 =41mm 繞制厚度3mm,次級繞寬L2 =41mm 繞制厚度 3mm
以上繞制只要繞制齊整是可以的。
由于左右骨架對稱,故右骨架同上,數據省略。
h. 繞組參數計算
1) 初級繞組平均匝長
初級繞組總長
初級繞組直流電阻
初級繞組銅重
2) 次級繞組3-3′平均匝長
繞組3-3′總長
繞組3-3′直流電阻
繞組3-3′銅重
3) 次級繞組7-8平均匝長
繞組7-8總長
繞組7-8與7′-8′直流電阻 (并聯)
繞組7-8與7′-8′銅重
4) 次級繞組5-5′平均匝長
繞組5-5′總長
繞組5-5′直流電阻
繞組5-5′銅重
i. 初級感應電勢
j. 次級3-3′感應電勢
k.次級3-3′負載電壓
根據計算V33′比額定100V 低 100-99.67=0.33V
變壓器設計就是這么簡單,這一組組數據是不是讓您看的有點眼花繚亂呢,哈哈 不要著急親,慢慢地摸清規律就很好理解了,這就是今天小編給您帶來的主要內容,R型變壓器的實際,有了這種新事物的產生,我們的生活才變得更加便利,大家可千萬不要小瞧哦!我們的生活當真的是離不開這些東西,好了,今天就先到這吧。
以上就是有關r型變壓器設計的相關內容,希望能對大家有所幫助!
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