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新式變壓器器具和大度數的關聯

2012-11-27   浏覽1215人   上一條資訊   下一條資訊

  因爲在R-160鐵芯上的磁感應強度B值已定好,而且在參數表上已給出了匝數,所以輸出功率160VA或者200VA其初級繞組的匝數已確定,所以在同一型號的鐵芯上,兩者輸出功率不同,但匝數是一樣的。

  輸出200VA的功率,初、次級的電流均要增大,當然導線直徑d要加粗,但是在計算160VA時,初級導線用QZ-0.63,這在初級的骨架中已經繞滿,所以初級導線線徑不能加粗,那麽電流密度J就感到偏高了。次級骨架在外檔,所以次級導線可以適當加粗。

  經過計算所得的結果都逐項填入表2的設計單中,然後按上述設計各做一台樣品進行試驗。現將設計結果繪制成電原理圖,便于直接看到相關的參數,  溫升試驗按上述設計的R-160二種變壓器樣品,分別予以通電負載試驗,一般變壓器的初級均繞在內檔,次級繞在外檔,次級的散熱條件好,所以溫升低,初級繞組的散熱條件差,所以溫升高,本次試驗也以測量初級繞組的溫升爲准。

  在試驗之前先要測量初級繞組的冷電阻RC=7.3Ω,此時室溫TC=7℃,由于160VA與200VA兩種變壓器初級繞組的匝數N1與導線直徑d1都相同,所以測得兩種變壓器的直流電阻RC均相同。

  R-160第一種樣品的額定功率爲160VA,初級220V50HZ,次級37V4.3A,在次級接上額定負載後,初級接通電源後,初級電流I1=0.73A,通電5小時後,測量初級熱態電阻Rh=9Ω,此時室溫Th也上升到9℃,計算初級繞組溫升△Tm爲:R-160第二種樣品的額定功率爲200VA,初級220V50HZ,次級37V5.4A,在次級接上額定負載後,初級接通電源,初級電流I1=0.91A,通電5小時後,測表2變壓器設計單R-160初級電壓U1=220V初級電壓U2=37V初級熱態電阻Rh=10Ω,此時室溫Th=9℃,計算初級繞組溫升△Tm爲:通過上述對R-160兩種變壓器的試驗,R-160鐵芯做成160VA電源變壓器,負載後的初級繞組溫升爲54.2℃,符合國家標准。

  GB/T15290-94的標准,即環境溫度爲55℃時,變壓器溫度不超過60℃。而當R-160鐵芯做成200VA電源變壓器時,負載後的初級繞組溫度達到87℃,已經超過GB/T15290-94標准中的規定,即使按JB5555機床控制變壓器的標准,在環境溫度爲40℃,變壓器溫升不超過80℃的要求也已超過了7℃。

  4R型變壓器溫升計算變壓器溫升計算有好多種方法,部標典型計算推薦的方法要查三條曲線圖,計算公式也較複雜,而且變壓器的環境條件、通風、散熱情況都不相同,給溫升計算准確度帶來一定困難,這裏我們采用單位面積散熱量W/cm2,即每平方厘米散發多少瓦損耗的功率。用一條曲線(如)就能計算出變壓器溫升。

  損耗功率PL是鐵芯損耗功率Pc和導線損耗功率Pm之和,即:PL=Pc+PmF爲有效散熱面積,單位爲cm2,此有效散熱面積F是線圈和鐵芯外表面的面積,但要扣除兩線包之間被絕緣層包圍的部分,爲簡化計算,可將變壓器的外表面積乘以一個系數K,那麽有效散熱面積F:F=SK式中:F變壓器有效散熱面積cm2S線包和鐵芯的外表面積cm2K系數問題就在這個系數K如何定而且小變壓器和大變壓器的系數K不是同一個數值,好在上述R-160已經做過二種變壓器,而且都已經做過溫升試驗,這就可以用逆向法推導出系數K值,現將R-160變壓器的外形繪于中,並計算出線包和鐵芯的表面面積。

  結論R型變壓器的設計、生産已經有多年的曆史,也已積累了很多經驗。但是各廠編印的産品目錄,在功率容量這一欄中,每一欄鐵心仍標有一定的功率範圍,通過本文的設計和試驗,對R型變壓器的容量,應給出一個明確的數值。例如:R160鐵心功率160VA絕緣等級B級功率200VA絕緣等級H級也就是說在容量這一欄中可以分成二檔,一檔功率爲B級絕緣,另一欄爲H級絕緣,使客戶也了解R型變壓器的功率範圍應考慮環境溫度與耐溫等級。

  在R型變壓器設計時也已發現,因受到初級骨架尺寸的限制,變壓器功率增大,必須將導線直徑放粗,但是初級骨架中線包已經繞滿,導線直徑放大,要超出初級骨架的外徑,使外骨架套上去兩半接合面合不攏,勢必影響初、次級之間耐壓,只有提高導線的耐溫等級,例如原來用QA或是QZ高強度漆包線,耐溫等級爲B級,現改用QZY漆包線,耐溫等級達到H級180℃,那麽變壓器的溫升可以提高到120℃,那麽塑料骨架的材料也要提高到相應的等級。

  現在R型塑料骨架有一種中間有間隔板的王字形結構,不用初次級分開的骨架,從成本上可以節約一個外骨架,並且初級繞組也有一半的空間顯露在外,使散熱條件有所改善,這對降低成本、提高生産效率、改善變壓器性能都有一定的好處。本文講述了R型變壓器容量與溫升的關系,由于僅對系列中幾個品種做了試驗。得出的結論將會不夠全面,其中可能有不當之處,歡迎各位予以指正。

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