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工頻耐壓儀的設(shè)計(jì)選材及設(shè)計(jì)繞制
更新時(shí)間:2022-06-24   點(diǎn)擊次數(shù):750次

 工頻耐壓測(cè)試儀又稱(chēng)為工頻耐壓儀,以示與開(kāi)關(guān)電源用高頻變壓器有區(qū)別,工頻耐壓測(cè)試儀在過(guò)去傳統(tǒng)的電源中大量使用,而這些電源的穩(wěn)定方式又是采用線(xiàn)性調(diào)節(jié)的,所以那些傳統(tǒng)的電源又被稱(chēng)為線(xiàn)性電源。

工頻耐壓測(cè)試儀的設(shè)計(jì)選材

從節(jié)約能源及原材料的角度,可采取以下建議:

1、減少銅的用量,有兩個(gè)方面可以實(shí)現(xiàn),一是減少線(xiàn)徑這就意味著銅阻增大,銅損損耗就會(huì)增大。二是減少圈數(shù),就會(huì)使空載電流增大,同樣空載損耗就會(huì)加大,如果變壓器長(zhǎng)時(shí)間的處于通電待機(jī)狀態(tài),電力資源的浪費(fèi)是非常大的。每年我國(guó)因?yàn)榧矣秒娖鞯拈L(zhǎng)期處于待機(jī)通電狀態(tài)造成的電力浪費(fèi)以數(shù)十億元計(jì)。

2、變壓器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使銅損和鐵損相等,這樣變壓器的損耗,工作穩(wěn)定,如果一個(gè)變壓器設(shè)計(jì)完后,由于為節(jié)省銅線(xiàn),而采取小號(hào)的線(xiàn)徑和減少圈數(shù)的方法,使得鐵心窗口還有很多的空間余量,這樣就說(shuō)明鐵心的尺寸選擇的過(guò)大,造成了鐵心的浪費(fèi),由于鐵心的規(guī)格大,繞線(xiàn)的平均周長(zhǎng)也大,同樣會(huì)造成銅線(xiàn)的用量增加。根據(jù)現(xiàn)在的價(jià)格,鐵心的成本要高于銅線(xiàn)的成本。

所以在設(shè)計(jì)時(shí),在保證性能滿(mǎn)足客戶(hù)的要求的情況下,應(yīng)盡量選擇小號(hào)的鐵心,能用41的,就絕不用48的。關(guān)于空載電流,從節(jié)省待機(jī)的損耗上考慮,還是盡量低的好。

工頻耐壓測(cè)試儀的設(shè)計(jì)繞制

各種家用電器中,工頻變壓器無(wú)論是自行設(shè)計(jì)繞制,還是修復(fù)燒壞的變壓器,都涉及到部分簡(jiǎn)單的計(jì)算,教科書(shū)上的計(jì)算公式雖然嚴(yán)謹(jǐn),但實(shí)際運(yùn)用時(shí)顯得復(fù)雜,不甚方便。本文介紹實(shí)用的變壓器計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。

1.鐵芯的選擇

根據(jù)自己需要的功率選擇合適的鐵芯是繞制變壓器的第一步。如果鐵芯(硅鋼片)選用過(guò)大,將導(dǎo)致變壓器體積增大,成本升高,但鐵芯過(guò)小,會(huì)增大變壓器的損耗,同時(shí)帶負(fù)載能力變差。

為了確定鐵芯尺寸,首先要算出變壓器次級(jí)的實(shí)際消耗功率,它等于變壓器次級(jí)各繞組電壓、負(fù)載電流的乘積之和。如果是全波整流變壓器,應(yīng)以變壓器次級(jí)電壓的1/2計(jì)算。次級(jí)繞組消耗功率加入變壓器本身?yè)p耗功率,即為變壓器初級(jí)視在功率。一般次級(jí)繞組功率在10w以下的變壓器,其本身?yè)p耗可達(dá)次級(jí)實(shí)際消耗功率的30~50%,其效率僅為50~70%。次級(jí)繞組功率在30W以下?lián)p耗約20~30%,50W以下?lián)p耗約15~20%,100w以下?lián)p耗約10~15%,100W以上損耗約10%以下,上述損耗參數(shù)是關(guān)于普通插片式變壓器的。如果按照R型變壓器、c型變壓器、環(huán)形變壓器的順序,損耗參數(shù)依次減小。

根據(jù)上述計(jì)算的變壓器初級(jí)總功率可以選定鐵芯。鐵芯面積S=a×b(cm2).如附圖所示。變壓器視在功率與s的關(guān)系用下述經(jīng)驗(yàn)公式選用:s=K√P1

P1為變壓器初級(jí)總視在功率,單位為:VA(伏安),s為應(yīng)選鐵芯截面積,K為一系數(shù),隨變壓器Pl大小不同選用不同的值。同時(shí)考慮到硅鋼片之間的絕緣漆、空隙的影響,K與P1關(guān)系為:

P1 K值

10VA以下 2~2.2

50VA以下 2~1.5

lOOVA以下 1.5~1.4

2.每伏匝數(shù)計(jì)算

選定鐵芯s以后。再確定每伏匝數(shù),以使繞制的變壓器有臺(tái)理的激磁電流。工頻耐壓儀常用的經(jīng)驗(yàn)公式為:N=(40~55)/S,N為每伏匝數(shù)。

根據(jù)不同質(zhì)量的硅鋼片選取系數(shù)40~55。比較高級(jí)的高硅鋼,用眼觀(guān)察表面有鱗片結(jié)晶.且極脆,只彎折1~2次即斷裂,斷處參差不齊,系數(shù)取為40。若硅鋼片表面光潔,彎折4~5次仍不易斷,斷面為整齊直線(xiàn),系數(shù)取50以上。

求出每伏匝數(shù)后乘以220V即為初級(jí)匝數(shù),乘以次級(jí)要求電壓數(shù)即為次級(jí)各繞組匝數(shù)。因?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)有電阻,電流流過(guò)時(shí)會(huì)有電壓降,求出的次級(jí)匝數(shù)應(yīng)增加5~lO%(根據(jù)負(fù)載電流選擇,電流大者可增加較大比例)。

3.導(dǎo)線(xiàn)直徑的選擇

根據(jù)各繞組負(fù)載電流的大小,選擇不同直徑的漆包線(xiàn)。可用下列經(jīng)驗(yàn)公式求出:

d=O.8√I,

單位:l--A.d(導(dǎo)線(xiàn)直徑)--mm。

4.繞制方法及注意事項(xiàng)

由于現(xiàn)在的漆包線(xiàn)絕緣強(qiáng)度大幅度提高,因此對(duì)50W以下的小功率變壓器大多采用阻燃塑料骨架疊繞法,但必須選用高強(qiáng)度漆包線(xiàn),且繞制時(shí)仍應(yīng)逐圈排線(xiàn),嚴(yán)禁大幅度斜跨,以免增大導(dǎo)線(xiàn)間電位差。

對(duì)50W以上的變壓器,由于每伏匝數(shù)減少,導(dǎo)線(xiàn)間電壓差較高,最好采取每層墊絕緣紙(O.05mm厚的電纜紙、牛皮紙)的方法,在繞制中應(yīng)絕對(duì)避免上層導(dǎo)線(xiàn)滑入下層。各繞組間絕緣應(yīng)視繞組電壓決定。初次級(jí)之間應(yīng)墊4層以上0.1mm的電纜紙,忌用不干膠膠帶。上述疊繞法的小功率變壓器,如果次級(jí)有兩組以上繞組,每組之間也應(yīng)用兩層電纜紙絕緣。如果變壓器是用在音響或視聽(tīng)器材中.在多層繞制法中初次級(jí)之間應(yīng)墊入靜電屏蔽層。

繞好后.插硅鋼片也需注意、必須插緊,以避免產(chǎn)生電磁噪音。無(wú)論雙E形還是EI形,其端口要緊密接觸.宜交叉插,不能有空隙。最后的4~5片可從中間插入,以免損壞線(xiàn)包。然后進(jìn)行烘干、浸漆。對(duì)50W以下的變壓器可采取內(nèi)熱法烘干。方法是:將變壓器所有次級(jí)繞組短路,與60~100W/220V燈泡串聯(lián)接入市電,使其自動(dòng)升溫。燈泡越大溫度越高,但在密閉狀態(tài)下,使其溫度在80度以下較安全。


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