r型变压器设计与普通变压器有什么区别 r型变压器设计与普通变压器区别分析【图解】

发布时间:2017-08-08 15:36

  大家知道R型 变压器 吗?看了题目是不是困惑了呢?呵呵,小编也是不了解这个在之前,于是不耻下问的去向度娘讨教,才知道原来R型变压器是个那么实用又神奇的东西,那么大家对此了解多少呢?那下面呢,就让小编带您走进去了解下r型变压器设计的便利和神奇,然后探讨下这样的一个神奇它的设计理念又是怎么样的呢?

  r型变压器

  我国的R型变压器自一九九零年起步至今已十五年有余了。其间通过引进技术,自主开发设备,走国产化道路,目前已在国内变压器行业得到普遍的推广。R型变压器产品已在许多工业设备,仪器仪表,医疗器械,广播 音响 ,各类电源产品上得到广泛的应用。

  R型变压器系列已从刚开始时的单相1KW以下,10余种规格,发展到至今,单相 R型变压器其功率已达到50KW,规格已达30余种。更可贵的自主开发了三相R型变压器,其功率可做到500KW,规格有20余种。R型变压器产品已从过去主要应用在电子行业,而今已跨入电器电力行业。

  经过十五年来的R型变压器发展,在变压器设计,工艺技术上,已积累了较丰富的经验。R型变压器作为一种结构新型、合理的变压器品种,其结构有别于E型、C型变压器。故在变压器设计上需根据其自身特点进行优化设计,才能更充分达到其 漏磁少,温升低,体积小,重量轻,无噪音的目的。

  本人根据多年来从事R型变压器的设计,研发积累的点滴经验体会,就R型变压器的优化设计作一整理,抛砖引玉,以飨同行。

  R型变压器优化设计总思路

  1、根据产品的用途,确定采用不同的变压器标准

  R型变压器已由国家信息产业部发布了《单相R型铁芯电源变压器》标准——SJ/T11245-1, 《单相R型变压器用铁芯》标准——SJ/T11244-1。

  由于R型变压器用途的不同,各行各业还都有特定的技术要求。为此,在设计前要了解有关的标准和要求,在设计时就可根据R型的特点,扬长避短,设计出符合整机所需的合格产品。例如:

  a.民用产品用变压器

  由于考虑产品使用于千家万户,大量使用人员缺乏电气知识, 为此变压器必须安全可*。其耐压强度要求大于3750V/分。对初次级间骨架,需加强绝缘,防止变压器因击穿而漏电。

  b.工业设备用变压器

  一般变压器耐压要求在二倍工作电压加1000V,主要保证经久耐用。

  c.医疗设备用变压器

  特别使用于接触病人人体的医疗设备,根据GB9706,1-1995医用电气设备标准中关于变压器的技术要求。其变压器的耐压均要求大于4000V/分。同时对变压器的绝缘厚度,爬电距离,过热,过载保护,静电屏蔽宽度等均有明确的要求。为此,在设计工艺上必须严格按具体的标准要求设计制造。

  d.船艇设备用变压器

  海上工作,长期带负荷工作,要求变压器功率余量大,防潮,抗腐蚀,耐热,长寿命,低噪音等。

  e.矿用变压器

  工作在恶劣环境中,变压器不允许有爬电,飞弧,尖端放电等现象, 故对变压器采用环氧浇注或端封等办法,达到防爆,防燃的要求。

  f.航天航空器用变压器

  要求稳定可*,体积小,重量轻,耐冲击振动,抗干扰等。

  i.电子仪器设备用变压器

  要求漏磁少,干扰小,精度高,温升低。

  以上列举几种行业,均对变压器有特定的要求。由于R型变压器具有独特的优点而被广泛的采用。

  2、根据不同使用条件、环境,正确选择R型变压器铁芯规格及参数

  a.电网电压的稳定性

  由于R型铁芯的磁路是一个闭合回路,变压器在接通的瞬间有较大的浪涌电流。一般在选用磁通密度参数时比C型铁芯要取得低一些,避免由于过电流造成烧断 保险丝 现象发生。对小规格R型铁芯,由于自身的阻抗较大,磁通密度可取得高一些;对大规格R型铁芯,其自身的阻抗较小,磁通密度应取得低一些。

  如:R5——R50 B值可取1.7T高斯上下

  R80——R160 B值可取1.65T高斯上下

  R260 ——R1000 B值可取1.62T高斯上下

  R1000以上 B值可取1.60T高斯上下

  b. 变压器使用环境温度

  对环境温度较高的使用场合,变压器设计除采用降低磁通密度和电流密度,选择大一档铁芯规格以降低变压器温升之外,还可以选用耐温等级高的 绝缘材料 和 漆包线 ,提高变压器的耐温等级。

  c.变压器使用时间长短

  长期负荷工作的变压器,需适当放大铁芯规格;短时间,间隙工作用的变压器,可适当减小铁芯规格。

  d.高压变压器

  考虑绕组间,层间需增加绝缘层,以及为考虑增加爬电距离而增加隔离绝缘层。为此需根据实际情况,加大铁芯规格。

  3、根据变压器输出绕组情况,确定合理的绕组结构

  a.功率均衡分配法

  对变压器初级绕组,必须根据电流大小,采用串联或并联办法,在左右线包上平均分布,次级主要绕组也须在左右线包上平均对称分配。

  以上目的使左右磁路都处于均衡的工作状态,达到功率平衡,初次级线包紧密耦合,从而减少变压器的漏磁。

  一般大电流的变压器绕组,以并接法为主;小电流变压器绕组,以串接法为主。

  b.分类排列法

  对多种输出电压的变压器绕组,采取高低压绕组分开排列,避免高电位绕组夹在低电位绕组中间。对高电位绕组除加强与低电位绕组间的绝缘,还可在骨架二端加包绝缘隔离带,以增加与其他低电位绕组的爬电距离。

  以上目的可以减少组间绝缘层,降低绕组间的电位差,有利于提高绕组的耐压强度。

  c.内细外粗安置法

  多种输出电流,多种线径线包,一般采用细线绕组放在内层先绕,粗线绕组放在外层绕制,相同线径*近按置。

  以上目的可减小细绕组的直流 电阻 ,降低细绕组的电阻压降,减小绕组的铜耗,同时有利于绕制线包平整。

  d.内联外出安置法

  对高压绕组来说,其绕组二端电位均很高,为了降低与初级绕组的电位差,故常用串联办法,将高压绕组的中心先绕,而后将左右线包中心先绕出头并接,将后结尾二端作引出端,这样可使初次级间电位差降低一半,大大降低绕组间的电位差,有利于提高绕组绝缘强度。

  e. 骨架反向绕制并接法

  对于有抽头高电位绕组变压器,在左右线包对称绕制,而后并接的办法,尚存在着高电位出头与低电位出头处在同一层上的问题。为解决电位差引起的绝缘问题,还需在同一绕组中增加多层绝缘,给绕制带来不少麻烦,绝缘处理不当还会造成绕组短路。

  为解决上述问题,可以采取左骨架绕组正绕,而右骨架绕组将骨架反向,再按序顺绕。这样不存在抽头时电位差,而且左右对称平衡。

  f.交*连接平衡法

  当输出有二电压,电流相同的绕组,要达到二个绕组在左右线包上均衡分配,且直流电阻相同,可采用下图示中交*连接平衡方法。

  3、设计实例

  3.1 技术要求

  输入电压 220V

  电源频率 50Hz

  输出负载 14V/ 2A 9V/ 1A 100V/0.2A

  工作条件 仪用变压器 常规要求

  3.2 设计步骤

  a.电气原理图

  b.负载功率计算

  选用R-50 δ0.27 铁芯功率容量有余量

  c.电磁参数初选

  磁通密度B 取1.65T 铁芯截面 3.72cm2

  电流密度J 取3.3A/mm2 电压调整率 取10%

  铁芯磁路长度 21.34cm 效率η% 取90%

  d.每伏匝数计算

  为考虑次级低电压绕组匝数取整数,保证输出电压正确,修正

  e. 匝数计算

  将上述电气原理图转化为图B

  初级用串联

  100V/0.2A 绕组用串联

  9V/1A绕组用串联

  14V/2A绕组用并联

  f. 线径计算

  初级电流计算:

  初级线径:

  次级线径:

  g. 绕组排列表

  初级骨架绕宽L1 =41mm 绕制厚度3mm,次级绕宽L2 =41mm 绕制厚度 3mm

  以上绕制只要绕制齐整是可以的。

  由于左右骨架对称,故右骨架同上,数据省略。

  h. 绕组参数计算

  1) 初级绕组平均匝长

  初级绕组总长

  初级绕组直流电阻

  初级绕组铜重

  2) 次级绕组3-3′平均匝长

  绕组3-3′总长

  绕组3-3′直流电阻

  绕组3-3′铜重

  3) 次级绕组7-8平均匝长

  绕组7-8总长

  绕组7-8与7′-8′直流电阻 (并联)

  绕组7-8与7′-8′铜重

  4) 次级绕组5-5′平均匝长

  绕组5-5′总长

  绕组5-5′直流电阻

  绕组5-5′铜重

  i. 初级感应电势

  j. 次级3-3′感应电势

  k.次级3-3′负载电压

  根据计算V33′比额定100V 低 100-99.67=0.33V

  变压器设计就是这么简单,这一组组数据是不是让您看的有点眼花缭乱呢,哈哈 不要着急亲,慢慢地摸清规律就很好理解了,这就是今天小编给您带来的主要内容,R型变压器的实际,有了这种新事物的产生,我们的生活才变得更加便利,大家可千万不要小瞧哦!我们的生活当真的是离不开这些东西,好了,今天就先到这吧。

  以上就是有关 r型变压器设计的相关内容,希望能对大家有所帮助! 

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