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新式变压器器具和大度数的关联

2012-11-27   浏览1054人   上一条资讯   下一条资讯

  因为在R-160铁芯上的磁感应强度B值已定好,而且在参数表上已给出了匝数,所以输出功率160VA或者200VA其初级绕组的匝数已确定,所以在同一型号的铁芯上,两者输出功率不同,但匝数是一样的。

  输出200VA的功率,初、次级的电流均要增大,当然导线直径d要加粗,但是在计算160VA时,初级导线用QZ-0.63,这在初级的骨架中已经绕满,所以初级导线线径不能加粗,那么电流密度J就感到偏高了。次级骨架在外档,所以次级导线可以适当加粗。

  经过计算所得的结果都逐项填入表2的设计单中,然后按上述设计各做一台样品进行试验。现将设计结果绘制成电原理图,便于直接看到相关的参数,  温升试验按上述设计的R-160二种变压器样品,分别予以通电负载试验,一般变压器的初级均绕在内档,次级绕在外档,次级的散热条件好,所以温升低,初级绕组的散热条件差,所以温升高,本次试验也以测量初级绕组的温升为准。

  在试验之前先要测量初级绕组的冷电阻RC=7.3Ω,此时室温TC=7℃,由于160VA与200VA两种变压器初级绕组的匝数N1与导线直径d1都相同,所以测得两种变压器的直流电阻RC均相同。

  R-160第一种样品的额定功率为160VA,初级220V50HZ,次级37V4.3A,在次级接上额定负载后,初级接通电源后,初级电流I1=0.73A,通电5小时后,测量初级热态电阻Rh=9Ω,此时室温Th也上升到9℃,计算初级绕组温升△Tm为:R-160第二种样品的额定功率为200VA,初级220V50HZ,次级37V5.4A,在次级接上额定负载后,初级接通电源,初级电流I1=0.91A,通电5小时后,测表2变压器设计单R-160初级电压U1=220V初级电压U2=37V初级热态电阻Rh=10Ω,此时室温Th=9℃,计算初级绕组温升△Tm为:通过上述对R-160两种变压器的试验,R-160铁芯做成160VA电源变压器,负载后的初级绕组温升为54.2℃,符合国家标准。

  GB/T15290-94的标准,即环境温度为55℃时,变压器温度不超过60℃。而当R-160铁芯做成200VA电源变压器时,负载后的初级绕组温度达到87℃,已经超过GB/T15290-94标准中的规定,即使按JB5555机床控制变压器的标准,在环境温度为40℃,变压器温升不超过80℃的要求也已超过了7℃。

  4R型变压器温升计算变压器温升计算有好多种方法,部标典型计算推荐的方法要查三条曲线图,计算公式也较复杂,而且变压器的环境条件、通风、散热情况都不相同,给温升计算准确度带来一定困难,这里我们采用单位面积散热量W/cm2,即每平方厘米散发多少瓦损耗的功率。用一条曲线(如)就能计算出变压器温升。

  损耗功率PL是铁芯损耗功率Pc和导线损耗功率Pm之和,即:PL=Pc+PmF为有效散热面积,单位为cm2,此有效散热面积F是线圈和铁芯外表面的面积,但要扣除两线包之间被绝缘层包围的部分,为简化计算,可将变压器的外表面积乘以一个系数K,那么有效散热面积F:F=SK式中:F变压器有效散热面积cm2S线包和铁芯的外表面积cm2K系数问题就在这个系数K如何定而且小变压器和大变压器的系数K不是同一个数值,好在上述R-160已经做过二种变压器,而且都已经做过温升试验,这就可以用逆向法推导出系数K值,现将R-160变压器的外形绘于中,并计算出线包和铁芯的表面面积。

  结论R型变压器的设计、生产已经有多年的历史,也已积累了很多经验。但是各厂编印的产品目录,在功率容量这一栏中,每一栏铁心仍标有一定的功率范围,通过本文的设计和试验,对R型变压器的容量,应给出一个明确的数值。例如:R160铁心功率160VA绝缘等级B级功率200VA绝缘等级H级也就是说在容量这一栏中可以分成二档,一档功率为B级绝缘,另一栏为H级绝缘,使客户也了解R型变压器的功率范围应考虑环境温度与耐温等级。

  在R型变压器设计时也已发现,因受到初级骨架尺寸的限制,变压器功率增大,必须将导线直径放粗,但是初级骨架中线包已经绕满,导线直径放大,要超出初级骨架的外径,使外骨架套上去两半接合面合不拢,势必影响初、次级之间耐压,只有提高导线的耐温等级,例如原来用QA或是QZ高强度漆包线,耐温等级为B级,现改用QZY漆包线,耐温等级达到H级180℃,那么变压器的温升可以提高到120℃,那么塑料骨架的材料也要提高到相应的等级。

  现在R型塑料骨架有一种中间有间隔板的王字形结构,不用初次级分开的骨架,从成本上可以节约一个外骨架,并且初级绕组也有一半的空间显露在外,使散热条件有所改善,这对降低成本、提高生产效率、改善变压器性能都有一定的好处。本文讲述了R型变压器容量与温升的关系,由于仅对系列中几个品种做了试验。得出的结论将会不够全面,其中可能有不当之处,欢迎各位予以指正。

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