你知道R型变压器吗?看完题目是不是很迷茫?呵呵,边肖之前并不知道这一点,所以她并不羞于向杜娘求教,只知道原来R变压器就是这么一个实用又神奇的东西,那么你对它了解多少呢?那么,就让边肖带你进去了解一下R型变压器设计的便捷性和神奇性,然后讨论一下这样的神奇性和它的设计理念是什么?
r芯变压器
我国自1990年开始研发R型变压器至今已有15年多的时间。同时,通过引进技术,自主研发设备,走国产化道路,在国内变压器行业得到广泛推广。r型变压器产品已广泛应用于许多工业设备、仪器仪表、医疗仪器、广播音响以及各种电力产品中。
R型变压器系列从开始的单相小于1KW的10多种规格发展到现在,单相R型变压器的功率已经达到了30多种规格的50KW。更有价值的是,三相R型变压器是自主研发的,功率500KW,20多种规格。r型变压器产品过去主要用于电子行业,但现在已经进入电气和电力行业。
R型变压器经过十五年的发展,在变压器设计和工艺技术方面积累了丰富的经验。r型变压器作为一种新型合理的变压器,在结构上不同于E型和C型变压器。因此,变压器设计需要根据自身特点进行优化,以达到漏磁少、温升低、体积小、重量轻、无噪声的目的。
根据多年积累的R型变压器设计和研发经验,我对R型变压器的优化设计做了一个安排,可以吸引更多人的关注。
变压器优化设计的总体思路
1、根据产品的用途,确定不同变压器的使用标准
r型变压器已被信息产业部发布为《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3354SJ/T11244-1。
由于R型变压器的用途不同,各行各业也有具体的技术要求。所以在设计前要了解相关的标准和要求,根据R型的特点设计出符合整机要求的合格产品。例如:
A.民用产品用变压器
考虑到产品使用于千家万户,大量用户缺乏电气知识,所以变压器必须安全可靠。其抗压强度要求大于3750伏/分钟。一次级间骨架应加强绝缘,防止变压器击穿漏电。
B.工业设备用变压器
一般要求变压器的耐受电压为工作电压的两倍加1000伏,主要保证耐久性。
C.医疗设备用变压器
特别是与病人接触使用的医疗设备应符合GB 9706,1-1995《医疗电气设备标准》中变压器的技术要求。其变压器的耐压要求大于4000伏/分钟。同时对变压器的绝缘厚度、爬电距离、过热过载保护、静电屏蔽宽度等都有明确的要求。因此,设计过程必须严格按照特定标准进行设计和制造。
D.船舶设备用变压器
海上作业和长期负荷作业要求变压器功率裕度大、防潮、耐腐蚀、耐热、寿命长、噪声低。
E.采矿变压器
在恶劣环境下工作,变压器内不允许有爬电、起弧、尖端放电等现象,因此变压器采用环氧浇注或端部密封,以满足防爆、隔爆的要求。
F.航空航天器用变压器
它要求稳定性、体积小、重量轻、抗冲击和振动、抗干扰等。
一、电子仪器和设备用变压器
它要求漏磁小、干扰少、精度高、温升低。
上面列出的几个行业
由于R芯的磁路是闭环,变压器在合闸瞬间有较大的涌流。一般磁通密度参数应低于C型铁芯的磁通密度参数,以避免过电流熔断保险丝的现象。对于小尺寸的R型铁芯,由于其阻抗较大,磁通密度可以更高;对于大尺寸R型铁芯,其自身阻抗较小,磁通密度应较低。
例如,R5——R50 B的值可以是1.7T高斯
R80——R160 B的值可以是1.65T高斯。
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. 变压器使用环境温度
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。
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/ 2A 9V/ 1A 100V/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-50 δ0.27 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。
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