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變壓器磁心和結構的選取原則(zé)與(yǔ)繞制(zhì)方法

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來源:儀天成(chéng)電力  時間:2017/12/08  閱讀:

       變壓(yā)器的磁心和結構參數,取決于在裝配中所選用的磁心型式和繞(rào)制技術。當選擇磁心時,通常其物理高度和成本是重要的。這對于交流電網轉換器中的開關電源是十分重要的,因為通常它們是封(fēng)裝在密閉的塑料盒内(nèi)。當應用元件的高度允許的尺寸要求較小時,可以使用低成本的BE型(xíng)或者(zhě)是EI型磁心(如日本的TDK和TOKIN公(gōng)司産品,或者是歐洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司産品)。
  當設計應(yīng)用需要較小的磁(cí)心截(jié)面積時,可以選用BPD型的(de)磁心(xīn)産品,如果要設計多重輸出電源時,PER型磁心提供了一個(gè)大的窗口面積,它需要(yào)的匝數較少,真繞線架(jià)的可用引出腳較多。當空(kōng)間不是問題時,ETD型(xíng)磁心通常用于較高的(de)功率。PQ型磁心比較昂(áng)貴,但它所占據的印制闆空間較少,并且比E型磁心需要的匝數少些。對于安全絕(jué)緣要求高的場合,應選用罐型磁心、RM磁心。環型磁心通常不适(shì)合反激式(shì)開關電源(yuán)變壓器使用。水内冷發電機(jī)絕緣電阻測(cè)試儀輸出電流大于20mA。額定輸出(chū)電壓2500V。内含(hán)高精度微電流(liú)測量(liàng)系統、數字升(shēng)壓系統。
  反(fǎn)激式變(biàn)壓器在繞(rào)制時,應在初級與次級之間加入絕緣(yuán)措施(shī)。例如,通信技術設(shè)各必(bì)須滿足歐洲的IEC950和美國的UL1950的電(diàn)氣絕緣标準的要求。這些文件同時還詳細地說明了(le)使用于變壓器結(jié)構的絕緣系(xì)統的漏電和(hé)間隔距離(lí)。通常在變壓器初級與次級之(zhī)間需(xū)要有5~6 mm的漏電距離(符合規(guī)範和要求)。電氣絕(jué)緣指标(biāo)通常是指定電氣強度的測試(shì),施加典(diǎn)型值3000 V交流高壓的(de)時間長達60 s而不被擊穿。如果每個絕緣隔層的電氣強度不滿足規範(fàn)要求,那麼在變壓器(qì)初級與次級之間可以(yǐ)采用兩個絕緣層,一(yī)層(céng)是基本(běn)的,另一層是補充的(de)。如果兩個絕緣(yuán)層組合仍不符(fú)合電氣(qì)強(qiáng)度要求,也可以采用帶增強的三個絕緣層(céng)
        通常,邊緣限制是(shì)用膠帶來隔層的,膠帶開縫的寬度要求(qiú)留有邊限,以便包裹封裝,以足夠的隔層來配合繞(rào)組高度。在一般情況下,繞(rào)組單側絕緣限度是半個初級繞組到(dào)次級繞(rào)組(zǔ)的漏電(diàn)距離(通常是2.5 mm)。磁心的骨架應當選擇得足夠大,實際上繞組的(de)絕緣寬度小是兩倍的總漏電(diàn)距離。注意保持變壓器的耦合并減小漏(lòu)感。初級繞組是在邊框之内卷繞的。為了減(jiǎn)少因絕(jué)緣磨損而引起的隔層電壓擊穿,改進層與層之間的絕(jué)緣,并減少分布電容(róng),初級繞組的隔(gé)層應少用一層UL規(guī)範要求的聚酯薄膜膠帶(3M1298)絕緣隔離,在邊框(kuàng)之間膠帶(dài)應有适合的寬度(dù)。
  用(yòng)清漆或環氧樹(shù)脂浸漬也可以改(gǎi)善隔層之間的絕(jué)緣性能(néng)與電氣強度,但不能減少分布電(diàn)容。偏置繞組可以随後卷繞在(zài)初(chū)級繞組之上。補(bǔ)充的或增強(qiáng)的絕(jué)緣,由兩層或三層符合UL規範要求的(de)聚酯薄膜膠帶剪成(chéng)骨架的滿(mǎn)寬度,然(rán)後再包裹在(zài)初級繞組與偏置繞(rào)組外。邊緣(yuán)部分還需要再(zài)三卷繞隔離。次(cì)級繞組被卷(juàn)繞在邊界之内。另外,還要(yào)增加兩層或三層膠帶(dài)來固(gù)定繞組。絕緣套管常用于套隔導線跨越所有繞組時,以确保在導線穿越之處符合漏電(diàn)距離的要求。
  應采用小壁厚(hòu)為0.41 mm的尼龍或四氟乙烯套管,使(shǐ)繞組符合安全的絕緣要求。考慮到(dào)因為變壓器磁(cí)心是被隔離的無電壓金屬材料,也就是說磁心雖(suī)然導電,但沒有任何部分接觸電(diàn)路,因此它是安全的(de)。從初級繞組(或者是導線通過之處)到磁心的距(jù)離(lí),以及從磁心到次級繞組(或者是導線(xiàn)通過之處)增加的距離,必須等(děng)于或(huò)大于規範要求的漏電距離。
  當初級繞組(zǔ)有多個絕緣隔層時,圖1給出了初級(jí)的Z形繞制(zhì)法和C形繞制法。注意接漏極的初級端繞線,它被埋在第二個(gè)隔層之下,可(kě)以做自身屏蔽,減少電磁幹擾EMI(共模傳導輻射電(diàn)流)。Z形繞法減少了變壓器的分布電容,也(yě)就減少了高頻交變損(sǔn)耗,提高了效(xiào)率,但繞制比較困難(nán),成本較高(gāo)。而C形繞法比(bǐ)較(jiào)容易實現,繞制成本也比較低,但它的損(sǔn)耗較大,效率(lǜ)較低。
 
       在(zài)雙重絕緣導線中,通常每個絕緣隔(gé)層都(dōu)能符合安全的電氣強度要求(qiú);在三重絕緣(yuán)導線中,每兩個隔層之(zhī)間都起絕緣效果,通常應符合電氣(qì)強度要求。在變壓器骨架的繞制和焊接過程中,特别要注意防止絕緣層的損傷(shāng),細心總結實際的制(zhì)作工藝與技巧。
  上述工藝減小(xiǎo)了變壓器的尺寸,并且降低了(le)增加邊(biān)緣界線的工作(zuò)量,但其材料成本較高,增加了繞組的成本。初級繞組被卷繞在骨架(jià)邊緣的全部寬度上,可以考慮(lǜ)把偏置繞組覆蓋在初級繞(rào)組上。在初級或偏置繞組與次級繞組之間(jiān),通常需有一層膠帶,以防(fáng)止絕緣導線的磨(mó)損。為了固定絕緣繞組(zǔ),還需(xū)另外增加一層膠帶。


 

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