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環形變壓器的基本結構是什么?六大優點有哪些

 

環形變壓器是電子變壓器的一大類型ag恒丰娱乐,它的主要用途是作為電源變壓器和隔離變壓器。環形變壓器效率高,因為環形變壓器鐵芯是由不間繼的連續有取向硅鋼帶繞制而成ag恒丰娱乐,經退火后會形成高度一致的磁通導向,同時環形變壓器的繞組是緊密覆蓋著環形鐵芯進行繞制的,磁通密度較高ag恒丰娱乐,因為環形變壓器可達到95%的高電氣效率ag恒丰娱乐ag恒丰娱乐。當然,我國近十年來環形變壓器從無到有,迄今為止已形成相當大的生產規模,除滿足國內需求外ag恒丰娱乐,還大量出口。國內主要用于家電的音響設備和自控設備以及石英燈照明等方面ag恒丰娱乐。環形變壓器由于有優良的性能價格比,有良好的輸出特性和抗干擾能力,因而它是一種有競爭力的電子變壓器。下面賢集網小編來為大家詳細介紹環形變壓器的基本結構ag恒丰娱乐、六大優點ag恒丰娱乐、常見分類、應用領域、應用中應注意的問題、選配注意事項。一起來看看吧!

環形變壓器的基本結構
1、鐵芯:普通變壓器硅鋼片疊成,卷鐵芯變壓器的鐵芯由硅鋼帶繞制而成。它的作用在原邊線圈交流電流的作用下形成工頻交變磁通,通過鐵芯中的交變磁通感生出副邊線圈中的電動勢,形成低壓電源。鐵芯是完成電能ag恒丰娱乐、磁能、電能轉換的主體。
2、繞組(俗稱線圈):一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。包含一次、二次(高壓、低壓)兩組。一次線圈是將原邊電能引進變壓器中一部分完成勵磁過程,另一部分填補二次線圈中的電能,二次線圈是將磁能轉換成電能并傳送出去。線圈通常是依照一定的電氣回路連接方法連接的。
3、器身絕緣:包括初次級絕緣、匝間絕緣和與鐵芯絕緣ag恒丰娱乐,與外殼間絕緣。所用材料有紙板、環氧樹脂ag恒丰娱乐、各種絕緣材料、變壓器油等。其中變壓器油除了具備良好的絕緣作用外,還有幫助變壓器散熱的作用,用以冷卻運行的鐵芯和線圈ag恒丰娱乐。

 

環形變壓器的六大優點 
環形變壓器的鐵心是用優質冷軋硅鋼片(片厚一般為0.35mm以下)ag恒丰娱乐,無縫地卷制而成,這就使得它的鐵心性能優于傳統的疊片式鐵心。環形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上,線圈產生的磁力線方向與鐵心磁路幾乎完全重合ag恒丰娱乐,與疊片式相比激磁能量和鐵心損耗將減小25%,由此帶來了下述一系列的優點ag恒丰娱乐。 
1、電效率高鐵心無氣隙,疊裝系數可高達95%以上,鐵心磁導率可取1.5~1.8T(疊片式鐵心只能取1.2~1.4T)ag恒丰娱乐,電效率高達95%以上,空載電流只有疊片式的10%。 
2、外形尺寸小,重量輕環形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半,只要保持鐵心截面積相等,環形變壓器容易改變鐵心的長、寬、高比例,可以設  計出符合要求的外形尺寸。 
3ag恒丰娱乐、磁干擾較小環形變壓器鐵心沒有氣隙,繞組均勻地繞在環形的鐵心上,這種結構導致了漏磁小,電磁輻射也小ag恒丰娱乐,無需另加屏蔽都可以用到高靈敏度的電子設備上,例如應用在低電平放大器和醫療設備上。 
4、振動噪聲較小鐵心沒有氣隙能減少鐵心 感應振動的噪音,繞組均勻緊緊包住環形鐵心,有效地減小磁致伸縮引起的“嗡嗡”聲。 
5、運行溫度低由于鐵損可以做到1.1W/kg,鐵損很小,鐵心溫升低,繞組在溫度較低的鐵心上散熱情況良好,所以變壓器溫升低ag恒丰娱乐。 
6、容易安裝環形變壓器只有中心一個安裝螺桿ag恒丰娱乐,特別容易在電子設備中進行快速安裝與拆卸

環形變壓器常見分類
1、標準型電源變壓器產品系列容量8~1500VA,有較小的電壓調整率、滿載運行溫升僅為40℃ag恒丰娱乐,允許短時超載運行ag恒丰娱乐,適合于要求高的使用場合。 初次級繞組間采用B級(130℃)的聚酯薄膜絕緣,要求至少包三層絕緣帶,能經受交流4000V,1min的耐壓試驗ag恒丰娱乐。
2、經濟型電源變壓器產品系列容量50~1500VA。
3、隔離變壓器產品系列容量50~1000VAag恒丰娱乐,所有初級引線必須采用雙絕緣導線。變壓器最大溫升低于45℃。此外對醫療用的隔離變壓器還要求在初級繞組裝有溫度保護開關,當鐵心溫度達到120℃時,溫度保護開關斷開,當溫度恢復正常時ag恒丰娱乐,開關自動復位合上ag恒丰娱乐。


環形變壓器的應用領域
1、音響設備
目前該廠的環形變壓器產品中ag恒丰娱乐,首先是有大家熟知的在音響設備中應用的產品。如可以用于 3類大功率高保真放大器中作電源變壓器的高性能產品以及用于中小功率音響設備的電源變壓器。功率范圍從6VA~1000VA都可以采用優質的環形變壓器。
2ag恒丰娱乐、電氣控制
如用于電流和電壓互感器ag恒丰娱乐。用環形變壓器工藝制成的高精度,高穩定性互感器g恒丰娱乐ag恒丰娱乐?梢圆捎闷履辖疖洿挪牧戏蔷Р牧匣蚣{米晶合金等新型高性能磁性材料做磁芯,配以精密智能儀表及特殊的測試方法ag恒丰娱乐??纱_?;ジ衅鲄稻_ag恒丰娱乐,性能完全一致。
3、醫療設備
專門為醫療設備設計制造的環形變壓器。除了具備高效率ag恒丰娱乐,高可靠性和高度安全要求外。還特別加強抗電強度及提高抗濕熱性能。要求變壓器內部還增加熱熔斷器以確??煽啃?。
4、其他領域應用
環形變壓器還可應用在各種大小功率的逆變電源中,如太陽能,風能發電系統等。這種采用低損耗鐵芯的高效率環形變壓器,可以大幅提高逆變電源的整體效率。


環形變壓器應用中應注意的問題 
一、變壓器的功率容量 
變壓器的功率容量是決定鐵心尺寸的主要依據。在很多場合變壓器的負載是間歇性的,例如音響設備中的電源變壓器ag恒丰娱乐。這時變壓器的體積和重量較連續工作時要減少很多,如圖3所示負載A段對整個B段而言是較小的一段,這時變壓器的工作周期比其熱時間常數要短很多,可用式(1)計算變壓器的額定功率。
PN=PL(VA)(1) 
式中:PN——變壓器額定功率(VA); 
PL——變壓器負載功率(VA); 
A——接通負載時間; 
B———變壓器工作周期。

環形變壓器的基本結構是什么?六大優點有哪些?

二、電壓調整率 
電壓調整率是衡量變壓器負載特性的重要指標。電壓調整率是指當輸入電壓不變ag恒丰娱乐,負載電流從零升到額定值時,輸出電壓U2的相對變化值,通常以百 分數表示,如式(2)所示:
ΔU=×100%(2) 
式中:ΔU——電壓調整率; 
U20——空載輸出電壓(V); 
U2——變壓器額定負載時的輸出電壓(V)。

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三、環形變壓器效率 
由于變壓器有鐵損和銅損,輸出功率PO總是小于輸入功率Pi,變壓器的效率η如式(3)所示。
η=(3)

環形變壓器的基本結構是什么?六大優點有哪些?

圖5列出了三組不同功率的變壓器效率曲線,隨著容量增大效率明顯增高,容量300VA以上的變壓器,在額定負載下效率可高達95%以上。 
四、自耦變壓器   
當只要求升壓或降壓,而不要求初級與次級繞組隔離的情況下,使用自耦變壓器是合適的。自耦變壓器具有體積小,成本低、傳輸功率大等優點,用環形鐵心繞制自耦變壓器因初次級繞組不需絕緣,加工十分方便,體積、重量更小,造價更低。 要注意的是自耦變壓器初ag恒丰娱乐、次級繞組的公共端(COM)要接零線,這樣才安全ag恒丰娱乐。  自耦變壓器電路如圖5所示,它的額定功率PAH按式(4)計算。 
PAH=PAO(UH-UL)/UH(VA)(4) 
式中:PAO——自耦變壓器輸出功率(VA)ag恒丰娱乐; 
UH——高電壓繞組電壓(V); 
UL——低電壓繞組電壓(V)ag恒丰娱乐。

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五、溫升問題 
環形變壓器的溫升特性曲線示于圖6ag恒丰娱乐,從圖6可看出環形變壓器的溫升是較低的,對標準型系列,即便是過載120%,溫升也不超過70℃。 
變壓器的溫升是由鐵損和銅損兩部分決定的,對疊片式變壓器,這兩部分基本相等,但環形變壓器由于采用優質冷軋硅鋼片繞制,并配合良好的退火工藝,其鐵心損耗僅為全部損耗的(10~20)%,所以溫升主要由繞組銅耗決定,合理的設計是初ag恒丰娱乐、次級繞組的功耗應基本平衡。

環形變壓器的基本結構是什么?六大優點有哪些?

溫升也與散熱面積關系很大ag恒丰娱乐,由于環形變壓器鐵心溫升低,繞組在整個鐵心上均勻繞制ag恒丰娱乐,散熱面積和散熱條件都比較好,因此能獲得較低的溫升。 
六、合閘電流 
一般變壓器在合閘時都會產生很大的合閘沖擊電流,而環形變壓器由于沒有氣隙和具有高磁導率則會造成更大的合閘電流。300VA以下的環形變壓器可以用一般熔斷器作保護,但為了防止合閘電流燒斷熔斷器,選擇熔斷器的電流應比變壓器初級電流大8~10倍。300VA以上的環形變壓器要考慮使用慢速熔斷器或溫度熔斷器作保護,有時為了降低該沖擊電流可以將變壓器磁通密度B值取低些。 
七、變壓器與整流電路 
大多數作電源用的環形變壓器都與整流電路相連,現將最常用的整流電路和變壓器次級電壓U2、次電流I2與直流電壓Ud直流電流Id的關系列在表1中,供設計時參考。

 環形變壓器的基本結構是什么ag恒丰娱乐?六大優點有哪些?

環形變壓器的選配注意事項
選配環形變壓器ag恒丰娱乐,要根據負載的電壓ag恒丰娱乐、電流使用情況,來決定選取環形變壓器的功率。環形變壓器輸標稱出電流,是滿載時輸出電流。過載時,環形變壓器能夠輸出大于額定電流的30%左右。雖然環形變壓器的過載能力很好,還是要求注意以下兩個方面的問題:
1、應用于起動有過載的設備
某些變壓器運行時的電流是額定的,在起動時的電流卻非常大,有時會超過額定電流的30%~50%左右。例如,交流伺服電機的過載能力,通常設計為額定工作電流的3倍。負載起動時的電流較大,需要環形變壓器在短時間內過載運行ag恒丰娱乐。此類驅動電流過載的設備,配置環形變壓器,需要考慮變壓器的額度輸出電流大設備額度電流的20%左右ag恒丰娱乐。因為頻繁的起動過載工作,會導致環形變壓器溫度升高ag恒丰娱乐,長時間就會導致變壓器壽命縮短。
2ag恒丰娱乐、應用于沒有過載的設備
很多設備設計時會考慮到最大工作電流,啟動電流也不需要過載。例如ag恒丰娱乐,步進電機作為設備動力,工作電流與啟動電流是一樣的ag恒丰娱乐。選配環形變壓器時ag恒丰娱乐,只要輸出電流等于步進驅動器的最大電流或者大于10%左右就好,沒有必要將環形變壓器的輸出電流的富余量設計很大。步進電機永遠不會發生過載電流的情況。更多工作環境中,步進電機的功率,是可變的。這需要在結構設計時,確認電壓電流的參數,人為給定一個合理的功耗。事實上,步進電機的功耗,是隨著轉速的提升而下降。步進電機配置環形變壓器,是最好的選擇。

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