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本帖最后由 zhm219 于 2014-4-20 22:50 编辑
变压器的材料
要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识,为此这里我就介绍一下这方面的知识。
1、铁心材料
变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片,高硅片,钢片中加入硅能降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少。我们通常称加了硅的钢片为硅钢片,变压器的质量同所用硅钢片的质量有很大关系,硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示,一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000,高硅片为12000-16000,
2、绕制材料
漆包线,沙包线,丝包线是绕制变压器通常用的材料,最常用的是漆包线。对于导线的要求,是导电性能好,绝缘漆层有足够耐热性能,并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。
3、绝缘材料:
绕制变压器时,线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离,均要使用绝缘材料,一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作,层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离,绕阻间可用黄腊布作隔离。
4、浸渍材料
变压器绕制好后,还要过最后一道工序,就是浸渍绝缘漆,它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命,一般情况下,可采用甲酚清漆作为浸渍材料。
变压器的损耗
当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。
另外要绕制变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。
由于变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。
通过测定两个参素数来判别电源变压器质量的简单方法。
1.空载电流的测定
变压器的空载电流是指初级接额定电压,次级完全空载测得的初级电流。这个电流与进线电压的乘积则为空载损耗,也就是指变压器的铁芯损耗。它是铁芯在交流磁场中涡流损耗和磁滞损耗之和。因而,变压器的空载电流越小,表明铁芯的质量越好,且安培匝数设计非常合理。这种情况下,一般认为空载电流相似于铁损耗,空载电流的大小,也就反映铁损的大小。小于10W的变压器空载电流约 7~15mA;100W的变压器,空载电流约30~60mA之间,都认为正常。铁损较大的变压器,发热量必然大,如果是因安培匝数设计不合理,其空载电流大增,结果造成温升增大,其寿命也不会长。一般环形变压器的空载电流应低于普通插片式变压器的空载电流。
2.铜损的测定
变压器的铜损是指初、次级导线的直流电阻造成的损耗。因此测定铜损只需将变压器加上额定电流即可测出I2R。测试方法如下:首先将变压器的次级线圈两端直接短接(有几组要短路几组),再将变压器初级串入交流电流表,再与0~250V的交流调压器相接,并接入市电。调节调压器由0V整至使电流表读数为变压器的额定电流(如200VA的变压器,额定电流为0.9A),用万用表测出此时变压器初级的电压,将此电压乘上变压器的额定电流既为“铜损”(测量铜损时间要短,不然会损坏变压器)。由于次级的短路,变压器初级上的电压必然很低。这样,铁芯的磁通量极小,铁损也极小,可以忽略。故测出的I2R是很精确的。在这项测试中损耗越小,漆包线的电阻值也越小,这种变压器的负载率也必然大。
在正常情况下,铁损和铜损之和对500W的变压器应小于45W。随着变压器的容量减小,其损耗相应增大,因为小型变压器的铜损是大于铁损的。
从以上测定可知,变压器的开路损耗加上短路损耗越小,则变压器的质量越好,工作时温升也越低,并且有很好的负载率。这样在很短时间内,就能知道变压器的性能好坏。
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