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r型变压器设计,与普通区别在哪

2024-04-27

导读:【r型变压器设计,与普通区别在哪】大家知道R型变压器吗?看了题目是不是困惑了呢?呵呵,小编也是不了解这个在之前,于是不耻下问的去向度娘讨教,才知道原来R型变压器是个那么实用又神奇的东西,那么大家对此了解多少呢?那下面呢,就让小编带您走进 ...

大家知道R型变压器吗?看了题目是不是困惑了呢?呵呵,小编也是不了解这个在之前,于是不耻下问的去向度娘讨教,才知道原来R型变压器是个那么实用又神奇的东西,那么大家对此了解多少呢?那下面呢,就让小编带您走进去了解下R型变压器的便利和神奇,然后探讨下这样的一个神奇它的设计理念又是怎么样的呢?

我国的R型变压器自一九九零年起步至今已十五年有余了。其间通过引进技术,自主开发设备,走国产化道路,目前已在国内变压器行业得到普遍的推广。R型变压器产品已在许多工业设备,仪器仪表,医疗器械,广播音响,各类电源产品上得到广泛的应用。

r型变压器设计

R型变压器系列已从刚开始时的单相1KW以下,10余种规格,发展到至今,单相R型变压器其功率已达到50KW,规格已达30余种。更可贵的自主开发了三相R型变压器,其功率可做到500KW,规格有20余种。R型变压器产品已从过去主要应用在电子行业,而今已跨入电器电力行业。

经过十五年来的R型变压器发展,在变压器设计,工艺技术上,已积累了较丰富的经验。R型变压器作为一种结构新型、合理的变压器品种,其结构有别于E型、C型变压器。故在变压器设计上需根据其自身特点进行优化设计,才能更充分达到其漏磁少,温升低,体积小,重量轻,无噪音的目的。

本人根据多年来从事R型变压器的设计,研发积累的点滴经验体会,就R型变压器的优化设计作一整理,抛砖引玉,以飨同行。

2R型变压器优化设计总思路

2.1根据产品的用途,确定采用不同的变压器标准

R型变压器已由国家信息产业部发布了《单相R型铁芯电源变压器》标准——SJ/T11245-1,《单相R型变压器用铁芯》标准——SJ/T11244-1。

由于R型变压器用途的不同,各行各业还都有特定的技术要求。为此,在设计前要了解有关的标准和要求,在设计时就可根据R型的特点,扬长避短,设计出符合整机所需的合格产品。例如:

a.民用产品用变压器

由于考虑产品使用于千家万户,大量使用人员缺乏电气知识,为此变压器必须安全可*。其耐压强度要求大于3750V/分。对初次级间骨架,需加强绝缘,防止变压器因击穿而漏电。

b.工业设备用变压器

一般变压器耐压要求在二倍工作电压加1000V,主要保证经久耐用。

c.医疗设备用变压器

特别使用于接触病人人体的医疗设备,根据GB9706,1-1995医用电气设备标准中关于变压器的技术要求。其变压器的耐压均要求大于4000V/分。同时对变压器的绝缘厚度,爬电距离,过热,过载保护,静电屏蔽宽度等均有明确的要求。为此,在设计工艺上必须严格按具体的标准要求设计制造。

d.船艇设备用变压器

r型变压器设计

海上工作,长期带负荷工作,要求变压器功率余量大,防潮,抗腐蚀,耐热,长寿命,低噪音等。

e.矿用变压器

工作在恶劣环境中,变压器不允许有爬电,飞弧,尖端放电等现象,故对变压器采用环氧浇注或端封等办法,达到防爆,防燃的要求。

f.航天航空器用变压器

要求稳定可*,体积小,重量轻,耐冲击振动,抗干扰等。

i.电子仪器设备用变压器

r型变压器设计

要求漏磁少,干扰小,精度高,温升低。

以上列举几种行业,均对变压器有特定的要求。由于R型变压器具有独特的优点而被广泛的采用。

2.2根据不同使用条件、环境,正确选择R型变压器铁芯规格及参数

a.电网电压的稳定性

由于R型铁芯的磁路是一个闭合回路,变压器在接通的瞬间有较大的浪涌电流。一般在选用磁通密度参数时比C型铁芯要取得低一些,避免由于过电流造成烧断保险丝现象发生。对小规格R型铁芯,由于自身的阻抗较大,磁通密度可取得高一些;对大规格R型铁芯,其自身的阻抗较小,磁通密度应取得低一些。

如:R5——R50B值可取1.7T高斯上下

R80——R160B值可取1.65T高斯上下

R260——R1000B值可取1.62T高斯上下

R1000以上B值可取1.60T高斯上下

b.变压器使用环境温度

r型变压器设计

对环境温度较高的使用场合,变压器设计除采用降低磁通密度和电流密度,选择大一档铁芯规格以降低变压器温升之外,还可以选用耐温等级高的绝缘材料和漆包线,提高变压器的耐温等级。

c.变压器使用时间长短

长期负荷工作的变压器,需适当放大铁芯规格;短时间,间隙工作用的变压器,可适当减小铁芯规格。

d.高压变压器

考虑绕组间,层间需增加绝缘层,以及为考虑增加爬电距离而增加隔离绝缘层。为此需根据实际情况,加大铁芯规格。

2.3根据变压器输出绕组情况,确定合理的绕组结构

a.功率均衡分配法

对变压器初级绕组,必须根据电流大小,采用串联或并联办法,在左右线包上平均分布,次级主要绕组也须在左右线包上平均对称分配。

以上目的使左右磁路都处于均衡的工作状态,达到功率平衡,初次级线包紧密耦合,从而减少变压器的漏磁。

一般大电流的变压器绕组,以并接法为主;小电流变压器绕组,以串接法为主。

b.分类排列法

对多种输出电压的变压器绕组,采取高低压绕组分开排列,避免高电位绕组夹在低电位绕组中间。对高电位绕组除加强与低电位绕组间的绝缘,还可在骨架二端加包绝缘隔离带,以增加与其他低电位绕组的爬电距离。

以上目的可以减少组间绝缘层,降低绕组间的电位差,有利于提高绕组的耐压强度。

c.内细外粗安置法

多种输出电流,多种线径线包,一般采用细线绕组放在内层先绕,粗线绕组放在外层绕制,相同线径*近按置。

以上目的可减小细绕组的直流电阻,降低细绕组的电阻压降,减小绕组的铜耗,同时有利于绕制线包平整。

d.内联外出安置法

对高压绕组来说,其绕组二端电位均很高,为了降低与初级绕组的电位差,故常用串联办法,如下图所示,将高压绕组的中心先绕,而后将左右线包中心先绕出头并接,将后结尾二端作引出端,这样可使初次级间电位差降低一半,大大降低绕组间的电位差,有利于提高绕组绝缘强度。

e.骨架反向绕制并接法

对于有抽头高电位绕组变压器,在左右线包对称绕制,而后并接的办法,尚存在着高电位出头与低电位出头处在同一层上的问题。为解决电位差引起的绝缘问题,还需在同一绕组中增加多层绝缘,给绕制带来不少麻烦,绝缘处理不当还会造成绕组短路。

为解决上述问题,可以采取左骨架绕组正绕,而右骨架绕组将骨架反向,再按序顺绕。这样不存在抽头时电位差,而且左右对称平衡。如下图所示:

f.交*连接平衡法

如下图所示,当输出有二电压,电流相同的绕组,要达到二个绕组在左右线包上均衡分配,且直流电阻相同,可采用下图示中交*连接平衡方法。

3设计实例

3.1技术要求

输入电压220V

电源频率50Hz

输出负载14V/2A9V/1A100V/0.2A

工作条件仪用变压器常规要求

3.2设计步骤

a.电气原理图

b.负载功率计算

选用R-50δ0.27铁芯功率容量有余量

c.电磁参数初选

磁通密度B取1.65T铁芯截面3.72cm2

电流密度J取3.3A/mm2电压调整率取10%

铁芯磁路长度21.34cm效率η%取90%

d.每伏匝数计算

为考虑次级低电压绕组匝数取整数,保证输出电压正确,修正

e.匝数计算

将上述电气原理图转化为图B

初级用串联

100V/0.2A绕组用串联

9V/1A绕组用串联

14V/2A绕组用并联

f.线径计算

初级电流计算:

初级线径:

次级线径:

g.绕组排列表

初级骨架绕宽L1=41mm绕制厚度3mm,次级绕宽L2=41mm绕制厚度3mm

以上绕制只要绕制齐整是可以的。

由于左右骨架对称,故右骨架同上,数据省略。

h.绕组参数计算

1)初级绕组平均匝长

初级绕组总长

初级绕组直流电阻

初级绕组铜重

2)次级绕组3-3′平均匝长

绕组3-3′总长

绕组3-3′直流电阻

绕组3-3′铜重

3)次级绕组7-8平均匝长

绕组7-8总长

绕组7-8与7′-8′直流电阻(并联)

绕组7-8与7′-8′铜重

4)次级绕组5-5′平均匝长

绕组5-5′总长

绕组5-5′直流电阻

绕组5-5′铜重

i.初级感应电势

j.次级3-3′感应电势

k.次级3-3′负载电压

根据计算V33′比额定100V低100-99.67=0.33V

变压器设计就是这么简单,这一组组数据是不是让您看的有点眼花缭乱呢,哈哈不要着急亲,慢慢地摸清规律就很好理解了,这就是今天小编给您带来的主要内容,R型变压器的实际,有了这种新事物的产生,我们的生活才变得更加便利,大家可千万不要小瞧哦!我们的生活当真的是离不开这些东西,好了,今天就先到这吧。