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抚州SCB11-100KVA/0.4KV干式变压器
日期:2020-07-07  人气:2198

  一个实际变压器还存在导线电阻、漏感、分布电容、分布电感、温升(铜损、铁损)等等问题,根据不同的变压器类型,有些参数不能忽略。

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  制作变压器我们需要知道以下信息:


  1、磁芯规格(磁芯形状、磁芯大小、磁芯材料)


  2、匝数与导线规格(原副边匝数、导线直径)


  3、损耗与温升


  4、导线结构:多股线或扁平线


  5、绕组结构:多层或分段饶制


  6、端空设计:按绝缘电位设计端空

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  磁芯规格其实就是要确定横截面积和工作点。一般功率决定横截面积大小,功率越大,横截面积越大。有经验公式可以快速根据功率确定横截面积,也可以直接查表。


  磁芯材料确定后,根据其特性曲线,我们要选择合适的工作点B0。B0太大会导致磁饱和,太小又会使得体积庞大、重量沉、功耗大、成本高。


  当电源频率、工作点B0、横截面积都确定后,就可以计算出每伏匝数,用输入电压除以每伏匝数就可以得到原边匝数。进而可以求得副边匝数。


  导线直径取决于电流密度,而电流密度又取决于电压调整率或温升,受二者共同约束,哪个约束条件算出来的J值小,就选择哪个J值。J值小肯定不会有温升/电压调整率问题,但也不是越小越好,J小的话,导线直径太粗,铜重量大、体积大、成本高,有时线包厚度可能超过铁芯窗口尺寸,根本无法绕制。


  电流密度J和温升有什么关系呢?很多初学者可能想到去查书,其实,变压器设计是一项实践性很强的工作,理论派这时已经玩不转了,此时需要大量实践经验。也有人可能会抱怨资料不足,这不是问题,没有资料可以做实验得到。就象没有DIP器件封装数据,你完全可以直接用尺子量出引脚间距来。不知道程序出错原因,完全可以通过调试找到。

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  温升和铜损铁损有关,和散热条件有关,带散热片的温度就低,散热片上有风扇的温度更低,风扇转速快的肯定温度又要降低了。此外,还和外部环境温度有关,在南极零下50度,温升就不是问题,在赤道沙漠里,温升可能导致铁芯磁特性曲线飘移,进而磁饱和,失去变压器功能。总之决定温升的因素很复杂:管芯到封装的热阻、接触面积、接触面光滑度、导热硅脂、散热器材料体积、表面积、鳍形、涂层材料、颜色、空气密度、流速等共同决定温升。


  因此,电流密度J和温升的关系只能凭经验确定了。一般通过经验公式确定。所谓经验公式是指:通过一系列结果可重复的实验,得到数据曲线,使用数值分析方法多项式拟合,得到经验公式。此公式在我们的经验范围内正确,可以准确预测结果,可以重复验证。注意:经验公式存在局限性,如果预测结果不对,就需要再次修正经验公式,增加我们的经验。由此可知,经验越多,越不容易出错,想要设计好变压器需要积累大量经验。


  毕竟,变压器是一种商品,我们没有必要每次都从头设计,那样太浪费时间。此时,利用表格、EXECL电子表格、经验值可以大大加快设计速度。


  比如:可以规定电流密度J选2.5A/平方毫米,内绕组J适当降低,外绕组J适当提高,散热好的甚至可以达到10A/平方毫米,这样就不用详细计算了。


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