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漏磁变压器的设计
更新时间:2020-10-07 发布:www.china-sunbet.net

作者:金潮勇摘要:凭据漏磁变压器现实工作情况,将等电路和磁路分析相连系,划分对无磁分路和有磁分路的情况进行了探讨,提出了负载特征对变压器工作状态的影响。
关头词:漏磁变压器原理设计


1 引言

  漏磁变压器用于负载急剧变化而又要求慢慢趋于稳定状态的电子装备中,如荧光灯电源、离子泵电源等装备。这一类负载浮现为起头工作时阻抗较年夜,需要较高的瞬间电压;而当稳定工作时,负载阻抗较小,需将负载电流限制在允许值内,以使其能正常工作。

2 工作原理

漏磁变压器的等电路如图1所示。当变压器起头工作时,由于负载RL?XS,可知U2≈E2,漏抗压降US很小;而当稳定工作后,负载RL下降,负载压降下降,漏抗压降US上升,趋于允许的限制值。

  由漏磁变压器的工作原理,可知漏抗的选择是设计的重点。同时,负载性会对变压器的工作状态发生影响;对于阻抗年夜小不异,性分歧的负载,漏抗的选择是分歧的,需凭据具体情况进行分析。

3 无磁分路的漏磁变压器设计

3.1视在功率PH

  PH=U20I2H(W)(1)

  式中:U20为变压器输出空载电压(V);

  I2H为变压器负载电流(A)。当变压器持久工作时,I2H为额定负载电流;当变压器断续工作时,I2H=I2(2)

  式中:I2为断续工作时负载电流(A);

  D为暂载率。

3.2铁心尺寸选择C型铁心,铁心截面积SC≈0.8(cm2);E型铁心,铁心截面积SC≈(cm2);可套用尺度铁心,也可凭据经验选择尺寸。

3.3绕组匝数与线径

1)匝数

  设N1为绕组匝数,N2为次级绕组匝数,则N1=(3)N2=(4)

  式中:U1为输进电压(V);

  B0为空载磁感应强度(T);

  f为电源频率(Hz)。

  空载磁感应强度B0的取值一般比饱和磁感应强度低得多;由于漏感LS与绕组匝数的平方成正比,绕组匝数与空载磁感应强度B0成反比,较低的空载磁感应强度B0可获得较高的漏抗。


2)线径

  设绕组线径为d1,次级绕组线径为d2,则d1=1.13(cm)(5)d2=1.13(cm)(6)

式中:n为变压器变比N1/N2;

  j为电流密度(A/cm2)。如功率相当的普通电源变压器空载磁感应强度为B01,电流密度为j1,漏磁变压器的空载磁感应强度为B0,则漏磁变压器的电流密度可按j=j1估算。

  E型及C型变压器的外型如图2及图3所示。

3.4漏抗计较漏感LS=10-8(H)(7)其中,lMCT=;hCT=

  式中:δ为初、次级绕组之间的距离距离(cm);

  A1,A2为初、次级绕组高度(cm);

  lM1,lM2为初、次级绕组平均匝长(cm);

  h1,h2为初、次级绕组厚度(cm)。

  则漏抗XS=2πfLS(Ω)(8)

3.5负载电流核算I2H=(A)(9)

  式中:E2为负载时变压器次级感应电压(V);

  r2为变压器次级直流铜阻(Ω);

  RL为变压器稳定负载电阻(Ω);

  XL为变压器负载电抗(Ω)。

3?6参数调整方式

1)结构调整

  下降绕组高度,增加绕组厚度,增年夜与次级绕组之间的距离距离均能增年夜漏抗;反之,可减小漏抗。

2)圈数调整

  增加圈数可增年夜漏抗;反之,可减小漏抗。

4 有磁分路的漏磁变压器设计

4?1磁分路截面积简直定

1)磁通Φ1、次级磁通Φ2简直定

  图4为有磁分路的漏磁变压器的磁路计较图。Φ1=(Wb)(10)Φ2=(Wb)(11)

2)磁分路截面积简直定

  磁分路截面积的选择以磁分路磁感应强度Bδ小于铁芯饱和磁感应强度为原则,一般可取Bδ≈B0;截面积由下式肯定Sδ=(m2)(12)

4?2磁分路气隙简直定

  在图4中,由于磁阻Rm2、Rm3?Rδ,所以可认为降落在气隙上的磁压等于次级绕组的磁势。则磁分路气隙lδ可由下式肯定lδ=(m)(13)

  由于气隙周围漏磁的存在,现实lδ应取稍年夜一些。

5结语

  电源类产物设计是否合理,主要看电源和负载是否匹配;是以负载特征的准确丈量是设计的关头。在以往的漏磁变压器设计中,有些电路模子将负载简单地由电阻取代,是很不合理的。应丈量出负载的特征曲线,找出工作点的参数,以此为依据,才能设计出较合理的产物。

参考文献

[1]徐安武.电感器件设计与计较[M].四川科技出书社,1985.

[2]今朝.关于限流变压器设计方式的论述[J].电子变压器

技术,1990(3):5~8

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