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漏磁變壓器的設計
更新時間:2020-10-07 發布:www.601886.tw

作者:金潮勇摘要:憑據漏磁變壓器現實工作情況,將等電路和磁路分析相連系,劃分對無磁分路和有磁分路的情況進行了探討,提出了負載特征對變壓器工作狀態的影響。
關頭詞:漏磁變壓器原理設計


1 引言

  漏磁變壓器用于負載急劇變化而又要求慢慢趨于穩定狀態的電子裝備中,如熒光燈電源、離子泵電源等裝備。這一類負載浮現為起頭工作時阻抗較年夜,需要較高的瞬間電壓;而當穩定工作時,負載阻抗較小,需將負載電流限制在允許值內,以使其能正常工作。

2 工作原理

漏磁變壓器的等電路如圖1所示。當變壓器起頭工作時,由于負載RLXS,可知U2≈E2,漏抗壓降US很;而當穩定工作后,負載RL下降,負載壓降下降,漏抗壓降US上升,趨于允許的限制值。

  由漏磁變壓器的工作原理,可知漏抗的選擇是設計的重點。同時,負載性會對變壓器的工作狀態發生影響;對于阻抗年夜小不異,性分歧的負載,漏抗的選擇是分歧的,需憑據具體情況進行分析。

3 無磁分路的漏磁變壓器設計

3.1視在功率PH

  PH=U20I2H(W)(1)

  式中:U20為變壓器輸出空載電壓(V);

  I2H為變壓器負載電流(A)。當變壓器持久工作時,I2H為額定負載電流;當變壓器斷續工作時,I2H=I2(2)

  式中:I2為斷續工作時負載電流(A);

  D為暫載率。

3.2鐵心尺寸選擇C型鐵心,鐵心截面積SC≈0.8(cm2);E型鐵心,鐵心截面積SC≈(cm2);可套用尺度鐵心,也可憑據經驗選擇尺寸。

3.3繞組匝數與線徑

1)匝數

  設N1為繞組匝數,N2為次級繞組匝數,則N1=(3)N2=(4)

  式中:U1為輸進電壓(V);

  B0為空載磁感應強度(T);

  f為電源頻率(Hz)。

  空載磁感應強度B0的取值一般比飽和磁感應強度低得多;由于漏感LS與繞組匝數的平方成正比,繞組匝數與空載磁感應強度B0成反比,較低的空載磁感應強度B0可獲得較高的漏抗。


2)線徑

  設繞組線徑為d1,次級繞組線徑為d2,則d1=1.13(cm)(5)d2=1.13(cm)(6)

式中:n為變壓器變比N1/N2;

  j為電流密度(A/cm2)。如功率相當的普通電源變壓器空載磁感應強度為B01,電流密度為j1,漏磁變壓器的空載磁感應強度為B0,則漏磁變壓器的電流密度可按j=j1估算。

  E型及C型變壓器的外型如圖2及圖3所示。

3.4漏抗計較漏感LS=10-8(H)(7)其中,lMCT=;hCT=

  式中:δ為初、次級繞組之間的距離距離(cm);

  A1,A2為初、次級繞組高度(cm);

  lM1,lM2為初、次級繞組平均匝長(cm);

  h1,h2為初、次級繞組厚度(cm)。

  則漏抗XS=2πfLS(Ω)(8)

3.5負載電流核算I2H=(A)(9)

  式中:E2為負載時變壓器次級感應電壓(V);

  r2為變壓器次級直流銅阻(Ω);

  RL為變壓器穩定負載電阻(Ω);

  XL為變壓器負載電抗(Ω)。

36參數調整方式

1)結構調整

  下降繞組高度,增加繞組厚度,增年夜與次級繞組之間的距離距離均能增年夜漏抗;反之,可減小漏抗。

2)圈數調整

  增加圈數可增年夜漏抗;反之,可減小漏抗。

4 有磁分路的漏磁變壓器設計

41磁分路截面積簡直定

1)磁通Φ1、次級磁通Φ2簡直定

  圖4為有磁分路的漏磁變壓器的磁路計較圖。Φ1=(Wb)(10)Φ2=(Wb)(11)

2)磁分路截面積簡直定

  磁分路截面積的選擇以磁分路磁感應強度Bδ小于鐵芯飽和磁感應強度為原則,一般可取Bδ≈B0;截面積由下式肯定Sδ=(m2)(12)

42磁分路氣隙簡直定

  在圖4中,由于磁阻Rm2、Rm3Rδ,所以可認為降落在氣隙上的磁壓等于次級繞組的磁勢。則磁分路氣隙lδ可由下式肯定lδ=(m)(13)

  由于氣隙周圍漏磁的存在,現實lδ應取稍年夜一些。

5結語

  電源類產物設計是否合理,主要看電源和負載是否匹配;是以負載特征的準確丈量是設計的關頭。在以往的漏磁變壓器設計中,有些電路模子將負載簡單地由電阻取代,是很不合理的。應丈量出負載的特征曲線,找出工作點的參數,以此為依據,才能設計出較合理的產物。

參考文獻

[1]徐安武.電感器件設計與計較[M].四川科技出書社,1985.

[2]今朝.關于限流變壓器設計方式的論述[J].電子變壓器

技術,1990(3):5~8

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