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干式變壓器基礎(chǔ)知識

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文章來源:北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣 ????? 發(fā)布時間: 2021-04-06 04:10:00
導(dǎo)讀:幾乎所有的電子產(chǎn)品都使用干式變壓器。其原理簡單,但干式變壓器的繞線過程會根據(jù)不同的場合(不同的用途)有不同的要求。干式變壓器的主要功能是:電壓轉(zhuǎn)換;阻抗變換;隔離;

幾乎所有的電子產(chǎn)品都使用干式變壓器。其原理簡單,但干式變壓器的繞線過程會根據(jù)不同的場合(不同的用途)有不同的要求。干式變壓器的主要功能是:電壓轉(zhuǎn)換;阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和干式變壓器)等。干式變壓器常用的鐵芯形狀一般包括E型和C型鐵芯。一、干式變壓器的基本原理

當(dāng)正弦交流電壓U1被施加到初級線圈的兩端時,在導(dǎo)體中存在交流電流I1,并且產(chǎn)生交流磁通量1,其沿著芯部穿過初級線圈和次級線圈以形成閉合磁路。互感電勢U2在次級線圈中感應(yīng),自感電勢E1也在初級線圈中感應(yīng)1。E1的方向與施加的電壓U1相反,并且振幅相似,因此限制了I1的幅度。為了保持磁通1,需要一定的功耗,干式變壓器本身就有一定的損耗。雖然此時次級不與負(fù)載相連,但初級線圈中仍有一定的電流,稱為“空載電流”。如果次級連接到負(fù)載,次級線圈將產(chǎn)生電流I2,產(chǎn)生的磁通量2與1相反,起到相互抵消的作用,降低鐵芯中的總磁通量,從而降低初級自感電壓E1,結(jié)果增加I1。可以看出,一次電流與二次負(fù)載密切相關(guān)。當(dāng)二次負(fù)載電流增大時,I1增大,1也增大,1增大的部分正好補充2偏移的磁通量,以保持鐵芯中的總磁通量不變。如果不考慮干式變壓器的損耗,可以認(rèn)為理想干式變壓器的二次負(fù)載消耗的功率是一次電源獲得的電功率。干式變壓器可以根據(jù)需要通過改變次級線圈的匝數(shù)來改變次級電壓,但不能改變允許負(fù)載消耗的功率。

二、干式變壓器的損耗

當(dāng)干式變壓器的初級繞組通電時,線圈產(chǎn)生的磁通量在鐵芯中流動。由于磁心本身是導(dǎo)體,在垂直于磁力線的平面上會感應(yīng)出電勢,在磁心的橫截面上形成一個閉合回路,產(chǎn)生電流,因為看起來是渦流,所以被稱為“渦流”。這種“渦流”增加了干式變壓器的損耗,增加了鐵芯發(fā)熱的干式變壓器的溫升?!皽u流”造成的損耗稱為“鐵損”。此外,纏繞干式變壓器需要大量的銅線,這些銅線具有電阻,當(dāng)電流流過時會消耗一定的功率,這部分損耗往往會變成熱量而被消耗掉,稱為“銅損”。因此,干式變壓器的溫升主要由鐵損和銅損引起。

干式變壓器由于鐵損和銅損,其輸出功率總是小于輸入功率。因此,我們引入一個效率參數(shù)來描述這一點,=輸出功率/輸入功率。

三、干式變壓器的材料

纏繞一個干式變壓器,必須對干式變壓器相關(guān)的材料有一定的了解,所以我在這里介紹一下這個知識。

1.核心材料:

干式變壓器使用的鐵芯材料主要有鐵皮、低硅鋼片和高硅鋼片。在鋼板中加入硅可以降低鋼板的電導(dǎo)率,增加電阻率,減少渦流,降低其損耗。干式變壓器用硅鋼片的質(zhì)量與硅鋼片的質(zhì)量密切相關(guān)。硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度B來表示,一般黑鐵皮的B值在6000-8000,低硅鋼片在9000-11000,高硅鋼片在12000-16000。 #p#分頁標(biāo)題#e#

2.干式變壓器繞組常用的材料有

漆包線、沙包線、絲線、較常用的漆包線。對導(dǎo)線的要求是良好的導(dǎo)電性、足夠的絕緣漆層耐熱性和一定的耐腐蝕性。一般情況下,較好使用Q2型高強度聚酯漆包線。

3.絕緣材料

在繞組干式變壓器中,線圈架和繞組之間的絕緣應(yīng)使用絕緣材料。干式變壓器的框架材料一般可采用酚醛紙板、聚酯薄膜或電話紙制成,層間可采用絕緣,繞組間可采用黃布絕緣。

4.浸漬材料:

干式變壓器繞制完畢后,必須經(jīng)過較后一道工序,即浸漬絕緣漆,這樣可以提高機械強度,改善絕緣性能,延長干式變壓器的使用壽命。一般來說,甲酚清漆可用作浸漬材料。

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