干式變壓器基礎知識
幾(ji)乎所(suo)有的(de)電子產品都使用干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)。其原理簡單,但干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)的(de)繞線過程會根(gen)據不同的(de)場合(不同的(de)用途(tu))有不同的(de)要求。干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)的(de)主要功能(neng)是:電壓轉換;阻抗變(bian)換;隔離;穩壓(磁(ci)飽和(he)干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi))等。干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)常用的(de)鐵芯形(xing)狀(zhuang)一(yi)般(ban)包括E型和(he)C型鐵芯。一(yi)、干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)的(de)基本(ben)原理
當正弦交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)壓(ya)U1被施加到(dao)初(chu)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)兩端時(shi),在導(dao)體中(zhong)存在交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)I1,并且產生交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)1,其沿著芯(xin)部穿過初(chu)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)和次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)以(yi)(yi)形成閉合磁(ci)(ci)路。互感(gan)(gan)電(dian)(dian)勢U2在次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)中(zhong)感(gan)(gan)應(ying),自(zi)感(gan)(gan)電(dian)(dian)勢E1也(ye)在初(chu)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)中(zhong)感(gan)(gan)應(ying)1。E1的(de)(de)(de)方向與施加的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)U1相(xiang)(xiang)(xiang)反,并且振(zhen)幅(fu)相(xiang)(xiang)(xiang)似(si),因(yin)此(ci)限制(zhi)了(le)I1的(de)(de)(de)幅(fu)度。為了(le)保持(chi)(chi)磁(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)1,需要一(yi)定的(de)(de)(de)功耗(hao)(hao),干式變(bian)(bian)壓(ya)器本(ben)身就有一(yi)定的(de)(de)(de)損耗(hao)(hao)。雖然(ran)此(ci)時(shi)次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)不(bu)與負(fu)(fu)載(zai)相(xiang)(xiang)(xiang)連,但初(chu)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)中(zhong)仍(reng)有一(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu),稱為“空載(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)”。如果(guo)次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)連接到(dao)負(fu)(fu)載(zai),次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)將(jiang)產生電(dian)(dian)流(liu)(liu)I2,產生的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)2與1相(xiang)(xiang)(xiang)反,起到(dao)相(xiang)(xiang)(xiang)互抵消的(de)(de)(de)作用,降(jiang)低(di)鐵芯(xin)中(zhong)的(de)(de)(de)總(zong)磁(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang),從而降(jiang)低(di)初(chu)級(ji)自(zi)感(gan)(gan)電(dian)(dian)壓(ya)E1,結(jie)果(guo)增(zeng)(zeng)(zeng)加I1。可以(yi)(yi)看(kan)出,一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)(dian)流(liu)(liu)與二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)負(fu)(fu)載(zai)密切相(xiang)(xiang)(xiang)關。當二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)負(fu)(fu)載(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)增(zeng)(zeng)(zeng)大時(shi),I1增(zeng)(zeng)(zeng)大,1也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)大,1增(zeng)(zeng)(zeng)大的(de)(de)(de)部分正好補充(chong)2偏移的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang),以(yi)(yi)保持(chi)(chi)鐵芯(xin)中(zhong)的(de)(de)(de)總(zong)磁(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)不(bu)變(bian)(bian)。如果(guo)不(bu)考慮(lv)干式變(bian)(bian)壓(ya)器的(de)(de)(de)損耗(hao)(hao),可以(yi)(yi)認為理想(xiang)干式變(bian)(bian)壓(ya)器的(de)(de)(de)二(er)次(ci)(ci)(ci)(ci)負(fu)(fu)載(zai)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)功率(lv)(lv)是一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)(dian)源獲得的(de)(de)(de)電(dian)(dian)功率(lv)(lv)。干式變(bian)(bian)壓(ya)器可以(yi)(yi)根據需要通(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)過改變(bian)(bian)次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)線圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)的(de)(de)(de)匝(za)數(shu)來改變(bian)(bian)次(ci)(ci)(ci)(ci)級(ji)電(dian)(dian)壓(ya),但不(bu)能改變(bian)(bian)允許負(fu)(fu)載(zai)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)功率(lv)(lv)。
二、干式變(bian)壓器的損耗
當干(gan)式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)初級繞(rao)組(zu)通(tong)電(dian)(dian)時,線(xian)圈產生的(de)磁通(tong)量在鐵(tie)芯(xin)(xin)中流動。由(you)于(yu)磁心本身是導體,在垂直(zhi)于(yu)磁力線(xian)的(de)平(ping)面(mian)(mian)上會感應出電(dian)(dian)勢,在磁心的(de)橫截面(mian)(mian)上形成一(yi)個閉合(he)回路,產生電(dian)(dian)流,因為(wei)(wei)(wei)看起(qi)來(lai)是渦流,所以被稱為(wei)(wei)(wei)“渦流”。這(zhe)種(zhong)“渦流”增加了干(gan)式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)損(sun)耗(hao),增加了鐵(tie)芯(xin)(xin)發(fa)熱(re)(re)的(de)干(gan)式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)溫升。“渦流”造成的(de)損(sun)耗(hao)稱為(wei)(wei)(wei)“鐵(tie)損(sun)”。此外,纏繞(rao)干(gan)式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)需要(yao)大量的(de)銅線(xian),這(zhe)些銅線(xian)具有電(dian)(dian)阻,當電(dian)(dian)流流過時會消耗(hao)一(yi)定的(de)功率,這(zhe)部(bu)分損(sun)耗(hao)往往會變(bian)(bian)成熱(re)(re)量而被消耗(hao)掉(diao),稱為(wei)(wei)(wei)“銅損(sun)”。因此,干(gan)式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)溫升主要(yao)由(you)鐵(tie)損(sun)和銅損(sun)引(yin)起(qi)。
干式變壓器由于鐵(tie)損和銅損,其輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)總是小于輸(shu)入功(gong)(gong)率(lv)。因此,我們引(yin)入一個效率(lv)參數來描述這一點,=輸(shu)出功(gong)(gong)率(lv)/輸(shu)入功(gong)(gong)率(lv)。
三、干式變壓器的材(cai)料(liao)
纏繞(rao)一個(ge)干式變壓(ya)器(qi),必須(xu)對干式變壓(ya)器(qi)相關的材(cai)料有一定的了解,所(suo)以(yi)我(wo)在這(zhe)里介紹一下這(zhe)個(ge)知識(shi)。
1.核心(xin)材料:
干(gan)式變壓器(qi)使用的(de)(de)鐵(tie)芯材料主要(yao)有鐵(tie)皮(pi)、低硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片和高硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片。在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)板中(zhong)加(jia)入硅(gui)(gui)可(ke)以降低鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)電(dian)導率,增加(jia)電(dian)阻(zu)率,減少渦流,降低其(qi)損耗。干(gan)式變壓器(qi)用硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片的(de)(de)質(zhi)量與硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片的(de)(de)質(zhi)量密切(qie)相關。硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片的(de)(de)質(zhi)量通常(chang)用磁通密度B來表示,一般黑鐵(tie)皮(pi)的(de)(de)B值在(zai)6000-8000,低硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片在(zai)9000-11000,高硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片在(zai)12000-16000。 #p#分頁標題#e#
2.干式(shi)變壓(ya)器繞(rao)組常(chang)用的材料有
漆包(bao)(bao)線(xian)(xian)、沙包(bao)(bao)線(xian)(xian)、絲(si)線(xian)(xian)、較常(chang)用(yong)的漆包(bao)(bao)線(xian)(xian)。對導線(xian)(xian)的要求是良(liang)好(hao)的導電性(xing)(xing)、足夠(gou)的絕緣漆層耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)和一定的耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)。一般情(qing)況下,較好(hao)使用(yong)Q2型高強度聚(ju)酯漆包(bao)(bao)線(xian)(xian)。
3.絕緣材料
在繞(rao)組干(gan)(gan)式變壓器中,線圈架和繞(rao)組之間的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)應使用(yong)絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)料(liao)。干(gan)(gan)式變壓器的(de)(de)框架材(cai)(cai)料(liao)一般可采(cai)(cai)用(yong)酚醛紙板、聚(ju)酯(zhi)薄膜或電話紙制成,層(ceng)間可采(cai)(cai)用(yong)絕(jue)緣(yuan),繞(rao)組間可采(cai)(cai)用(yong)黃布絕(jue)緣(yuan)。
4.浸漬材料:
干式變(bian)壓器繞(rao)制完畢后,必須(xu)經(jing)過較后一道工序,即浸漬絕緣漆(qi),這樣可以(yi)提高機械強(qiang)度,改善(shan)絕緣性能,延長干式變(bian)壓器的(de)使用壽(shou)命。一般來說,甲酚清漆(qi)可用作浸漬材料。






