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常見問題

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220V變壓器的特點

點擊:4579 日期:2014-12-02 選擇字號:
220V變壓器的特點

摘要:220V變壓器是為適應我國單相電網而產生的現代電氣工業品,220V變壓器可以轉換各種電壓去迎合國外進口機械設備,--因此220V變壓器成為現代工業一個不可替代的中流砥柱。


功能配置


   廣泛用于進口重要設備、精密機床、機械電子設備、醫療設備、整流裝置,照明等。產品的各種輸入、輸出電壓的高低、聯接組別、調節抽頭的多少及位置(一般為±5%)、繞組容量的分配、次級單相繞組的配備、整流電路的運用、是否要求帶外殼等,均可根據用戶的要求進行精心的設計與制造,但若長期負載使用,總功率不得超過額定容量80%。


產品特色


   在220V隔離變壓器建立新的中線-接地就可解除電網中共模干擾和其它中線的困擾,隔離變壓器將三線△接線轉換為四線Yo系統,加屏蔽就進一步免除了由變壓器內部耦合的高頻脈沖干擾和噪音,雖然有屏蔽的隔離變壓器對各種N-G來的干擾(脈沖和高頻噪聲)能有效防止,但變壓器必須正確妥善接地,十分嚴格,否則抗共模干擾將無效果??梢詾榭蛻粼O計生產高質量的隔離變壓器。


電氣特性


  干式自耦/220v變壓器;

  2)額定電壓:600V以下,按客戶要求設計生產。標準品,輸入3φ380V輸出3φ220V、200V;

  3)聯結方式:自耦式Y/Yo 感應式(隔離)Yo/△;

  4)絕緣等級:B級或F級(H級可訂制) ;

  5)絕緣電阻:施加DC500V≥100M ;

  6)工作噪音:空載≤50dB 加載≤60dB;

  7)設備效率:自耦式≥95%感應感應式(隔離)≥93%;

  8)電壓變動率:≤3%(次級端);

  9)相電壓差:≤1%(初級與次級比較);

  10)適用頻率:50Hz或60Hz;

  11)緣耐壓:初對初,初對鐵,次對鐵均3500V/10mA/60S/MIN無擊穿;

  12)環境溫度:允許溫度為-20℃-45℃;

  13)環境溫度:≤95%不凝結;[1]


使用環境


  1、周圍空氣溫度—5℃至+40℃,最高月平均氣溫不超過+30℃;

  2、安裝地點海拔不超過1000m;

  3、大氣相對濕度在周圍空氣溫度為+40時不超過50%,在較低溫度下可以有較同的相對濕度,最濕月的


平均最大濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度為+25℃,并考慮到因溫度變化發生在產品表面的凝露。


如何選購


  A、確認電網提供的電源電壓(V)與用電設備所需輸入的額定電壓(V),以確定電壓變比。

  B、確認用電設備所需輸入電源的相數,以確定變壓器制作三相或單相系統。

  C、確認用電設備所需輸入的額定電流(A),以確定變壓器的容量(KVA)。

  D、絕緣等級要求:A級105℃ B級130℃ F級155℃ H級180℃。

  E、自耦式變壓器或隔離式變壓器。


繞制方法


  各種家用電器中,工頻變壓器無論是自行設計繞制,還是修復燒壞的變壓器,都涉及到部分簡單的計算,教科書上的計算公式雖然嚴謹,但實際運用時顯得復雜,不甚方便。本文介紹實用的變壓器計算的經驗公式。

  1.鐵芯的選擇

  根據自己需要的功率選擇合適的鐵芯是繞制變壓器的第一步。如果鐵芯(硅鋼片)選用過大,將導致變壓器體積增大,成本升高,但鐵芯過小,會增大變壓器的損耗,同時帶負載能力變差。

  為了確定鐵芯尺寸,首先要算出變壓器次級的實際消耗功率,它等于變壓器次級各繞組電壓、負載電流的乘積之和。如果是全波整流變壓器,應以變壓器次級電壓的1/2計算。次級繞組消耗功率加入變壓器本身損耗功率,即為變壓器初級視在功率。一般次級繞組功率在10w以下的變壓器,其本身損耗可達次級實際消耗功率的30~50%,其效率僅為50~70%。次級繞組功率在30W以下損耗約20~30%,50W以下損耗約15~20%,100w以下損耗約10~15%,100W以上損耗約10%以下,上述損耗參數是關于普通插片式變壓器的。如果按照R型變壓器、c型變壓器、環形變壓器的順序,損耗參數依次減小。

  根據上述計算的變壓器初級總功率可以選定鐵芯。鐵芯面積S=a×b(cm2).如附圖所示。變壓器視在功率與s的關系用下述經驗公式選用:s=K√P1

  P1為變壓器初級總視在功率,單位為:VA(伏安),s為應選鐵芯截面積,K為一系數,隨變壓器Pl大小


不同選用不同的值。同時考慮到硅鋼片之間的絕緣漆、空隙的影響,K與P1關系為:

  P1K值

  10VA以下2~2.2

  50VA以下2~1.5

  lOOVA以下1.5~1.4

  2.每伏匝數計算

  選定鐵芯s以后。再確定每伏匝數,以使繞制的變壓器有臺理的激磁電流。常用的經驗公式為:N=(40~55)/S,N為每伏匝數。

  根據不同質量的硅鋼片選取系數40~55。比較高級的高硅鋼,用眼觀察表面有鱗片結晶.且極脆,只彎折1~2次即斷裂,斷處參差不齊,系數取為40。若硅鋼片表面光潔,彎折4~5次仍不易斷,斷面為整齊直線,系數取50以上。

  求出每伏匝數后乘以220V即為初級匝數,乘以次級要求電壓數即為次級各繞組匝數。因為導線有電阻,電流流過時會有電壓降,求出的次級匝數應增加5~lO%(根據負載電流選擇,電流大者可增加較大比例)。

  3.導線直徑的選擇

  根據各繞組負載電流的大小,選擇不同直徑的漆包線??捎孟铝薪涷灩角蟪觯?/p>

  d=O.8√I,

  單位:l--A.d(導線直徑)--mm。

  4.繞制方法及注意事項

  由于2013年的漆包線絕緣強度大幅度提高,因此對50W以下的小功率變壓器大多采用阻燃塑料骨架疊繞法,但必須選用高強度漆包線,且繞制時仍應逐圈排線,嚴禁大幅度斜跨,以免增大導線間電位差。

  對50W以上的變壓器,由于每伏匝數減少,導線間電壓差較高,最好采取每層墊絕緣紙(O.05mm厚的電纜紙、牛皮紙)的方法,在繞制中應絕對避免上層導線滑入下層。各繞組間絕緣應視繞組電壓決定。初次級之間應墊4層以上0.1mm的電纜紙,忌用不干膠膠帶。上述疊繞法的小功率變壓器,如果次級有兩組以上繞組,每組之間也應用兩層電纜紙絕緣。如果變壓器是用在音響或視聽器材中.在多層繞制法中初次級之間應墊入靜電屏蔽層。

  繞好后.插硅鋼片也需注意、必須插緊,以避免產生電磁噪音。無論雙E形還是EI形,其端口要緊密接觸.宜交叉插,不能有空隙。最后的4~5片可從中間插入,以免損壞線包。然后進行烘干、浸漆。對50W以下的變壓器可采取內熱法烘干。方法是:將變壓器所有次級繞組短路,與60~100W/220V燈泡串聯接入市電,使其自動升溫。燈泡越大溫度越高,但在密閉狀態下,使其溫度在80度以下較安全。

  電源變壓器簡易設計

  電源變壓器是低頻變壓器. 本文介紹的方法適合50Hz一千瓦以下普通交流變壓器的設計.

  (1) 電源變壓器的鐵心. 它一般采用硅鋼片. 硅鋼片越薄,功率損耗越小,效果越好.整個鐵心是有許多硅鋼片疊成的,每片之間要絕緣.買來的硅鋼片, 表面有一層不導電的氧化膜, 有足夠的絕緣能力.國產小功率變壓器常用標準鐵心片規格見后續文章.

  (2) 電源變壓器的簡易設計.設計一個電源變壓器,主要是根據電功率選擇變壓器鐵心的截面積,計算初次級各線圈的圈數等.所謂鐵心截面積S是指硅鋼片中間舌的標準尺寸a和疊加起來的總厚度b的乘積.如果電源變壓器的初級電壓是U1,次級有n個組,各組電壓分別是U21,U22,┅,U2n, 各組電流分別是I21,I22,┅,I2n,...計算步驟如下:

  第一步,計算次級的功率P2.次級功率等于次級各組功率的和,也就是 P2 =U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n.

  第二步, 計算變壓器的功率P.算出P2后.考慮到變壓器的效率是η,那么初級功率P1=P2/η,η一般在0.8~0.9之間.變壓器的功率等于初,次級功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2

  第三步, 查鐵心截面積S.根據變壓器功率,由式(2.1)計算出鐵心截面積S,并且從國產小功率變壓器常用的標準鐵心片規格表中選擇鐵心片規格和疊厚.

  第四步, 確定每伏圈數N.根據鐵心截面積S和鐵心的磁通密度B,由式(2.2)得到初級線圈的每伏圈數N.鐵心的B值可以這樣選取: 質量優良的硅鋼片,取11000高斯;一般硅鋼片,取10000高斯;鐵片,取7000高斯.考到導線電阻的壓降, 次級線圈每伏圈數N'應該比N增加5%~10%,也就是N'在1.05N~1.1N之間選取.

  第五步,初次級線圈的計算.初級線圈N1=N*U1.次級線圈N21=N'*U21,N22=N'*U22 ┅,N2 =N'*U2n.

  第六步, 查導線直徑.根據各線圈的電流大小和選定的電流密度,由式(2.3)可以得到各組線圈的導線直徑.一般電源變壓器的電流密度可以選用3安/毫米?

  第七步, 校核. 根據計算結果,算出線圈每層圈數和層數,再算出線圈的大小,看看窗口是否放得下.如果放不下,可以加大一號鐵心,如果太空,可以減小一號鐵心.采用國家標準GEI鐵心,而且舌寬a和疊厚b的比在1:1~1:1.7之間, 線圈是放得下的.各參數的計算公式如下:

  ln(S)=0.498*ln(P)+0.22 ┅(2.1)

  ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2)

  ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3)


變量說明


  P: 變壓器的功率. 單位: 瓦(W)

  B: 硅鋼片的工作磁通密度. 單位: 高斯(Gs)

  S: 鐵心的截面積. 單位: 平方厘米(cm2)

  N: 線圈的每伏圈數. 單位: 圈每伏(N/V)

  I: 使用電流. 單位: 安(A)

  D: 導線直徑. 單位: 毫米(mm)

  GEI鐵心規格

  鐵心片鐵心規格尺寸(mm) 中間舌片凈截面積(cm2)

  型號 a*b c H h L 鐵心片厚0.2mm 鐵心片厚0.3mm

  變壓器的鐵心與繞組

  為減小交變磁通在鐵心中所引起的渦流損耗,鐵心一般用厚為0.35-0.5mm的硅鋼片疊裝而成;并且在硅鋼片兩面涂以絕緣漆.信號變壓器還采用坡莫合金作鐵心.硅鋼片有熱軋和冷軋兩種.

  熱軋硅鋼片的工作磁通密度一般取0.9-1.2T,鋼片常沖成"III"形,疊裝成鐵心.繞組套在中間的鐵心柱上. 冷軋硅鋼片的導磁性能比熱軋好,它的工作磁通密度允許達到1.8T,所以鐵心體積可以縮小.它的導磁有方向性, 順著輾軋方向的導磁性能好,故通常將冷軋硅鋼片卷成環形鐵心,然后切成兩半C形, 將繞組分別套在鐵心柱上以后, 再將兩半鐵心粘成整體.

  變壓器的繞組由原邊繞組和副邊繞組組成.原邊繞組接輸入電壓,副邊繞組接負載.原邊繞組只有一個,副邊繞組為一個或多個.原副邊繞組套裝在同一鐵心柱上.套在兩個鐵心柱上的原邊繞組或副邊繞組可分別相互串聯或并聯.

  附:變壓器原副邊繞組要套在同一鐵心柱的原因

  把原副邊繞組套在同一鐵心柱上時,由于原副邊繞組緊挨在一起(間隙實際上很小,它等于原副邊繞組之間絕緣紙的厚度)部分漏磁通在空氣中的路徑大受限制,因此漏磁通小.而邊繞組沒有套在原邊繞組上時,漏磁通在空氣中可以自由經過,無空間限制,因此在同樣的磁勢下漏磁通就大.

  將原副邊繞組套在一起的合理之處即在于漏抗壓降小,對變壓器運行有利.因為變壓器副邊電壓是隨副邊電流變化而變化的,減小原副邊的漏阻抗就可以減小電壓變化.為了使變壓器副邊電壓比較穩定,總是設法減小變壓器的漏抗.

  如果把變壓器的原副邊繞組分開放置, 則漏抗將大大增加,以致負載變動時副邊電壓變化很大, 這樣的變壓器就不能滿足使用上的要求.


3銘牌與使用



  使用變壓器首先要弄清并嚴格遵守制造廠提供的銘牌數據,以避免因使用不當而不能充分利用,甚至損壞


.變壓器銘牌上的主要額定數據有:

  1.額定電壓U1和U2

  原邊額定電壓U1是指原邊繞組上應加的電源電壓(或輸入電壓),副邊額定輸出電壓U2通常是指原邊加U1時副邊繞組的開路電壓.使用時原邊電壓不允許超過額定值(一般規定電壓額定值允許變化±5%).考慮有載運行時變壓器有內阻抗壓降,所以副邊額定輸出電壓U2應較負載所需的額定電壓高5-10%.對于負載是固定的電源變壓器, 副邊額定電壓U2有時是指負載下的輸出電壓.

  附:輸入電壓不能超過額定電壓的原因

  變壓器中主磁通和激磁電流的關系稱為鐵心的磁化曲線,它是一條具有飽和特性的非線性曲線.當主磁通小于額定電壓時對應的主磁通時, 磁化曲線近似為線形;超過此值后,主磁通就逐漸趨向飽和.此時,如果再增加磁通, 即增加U1,則電流就會急劇增加,這樣變壓器就會因過熱而馬上燒毀.因此,在使用變壓器時,必須注意變壓器的額定電壓和電源電壓要一致.

  2.額定電流I1和I2

  額定電流是指變壓器按規定的工作時間(長時連續工作或短時工作或間歇斷續工作)運行時原副邊繞組允許通過的最大電流,是根據絕緣材料允許的溫度定下來的.由于銅耗,電流會發熱.電流越大,發熱越厲害,溫度就越高.在額定電流下,材料老化比較慢.但如果實際的電流大大超過額定值,變壓器發熱就很厲害,絕緣迅速老化,變壓器的壽命就要大大縮短.


額定容量


  是視在功率,是指變壓器副邊額定電壓和額定電流的乘積.它不是變壓器運行時允許輸出的最大有功功率,后者和負載的功率因數有關.所以輸出功率在數值上比額定容量小.額定頻率



  使用變壓器時,還要注意它對電源頻率的要求.因為在變壓器中,在設計變壓器時,是根據給定的電源電壓等級及頻率來確定匝數及磁通最大值的. 如果亂用頻率, 就有可能變壓器損壞.例如一臺設計用50Hz,220V電源的變壓器,若用25Hz,220V電源,則磁通將要增加一倍,由于磁路飽和,激磁電流劇增,變壓器馬上燒毀.所以在降頻使用時,電源電壓必須與頻率成正比地下降.另外,在維持磁通不變的條件下,也不能用到400Hz,1600V的電源上.此時雖不存在磁路的飽和問題,但是升頻使用時耐壓和鐵耗卻變成了主要矛盾.因為鐵耗與頻率成1.5-2次方的關系.頻率增大時, 鐵耗增加很多. 由于這個原因, 一般對于鐵心采用0.35mm厚的熱軋硅鋼片的變壓器,50Hz時的磁通密度可達0.9-1T,而400Hz時的磁通密度只能取到0.4T.此外變壓器用的絕緣材料的耐壓等級是一定的,低壓變壓器允許的工作電壓不超過300-500V. 所以在升頻使用時,電源電壓不能與頻率成正比的增加, 而只能適當地增加.


  變壓器保護

  電流速斷保護、過流保護、過負荷保護、輕瓦斯保護、重瓦斯保護、壓力保護、差動保護、零序保護、


高溫保護、超高溫保護等。

  變壓器維護

  變壓器運行維護主要內容

  1.防止變壓器過載運行。如果長期過載運行,會引起線圈發熱,使絕緣逐漸老化,造成匣間短路、相間短路或對地短路及油的分解。

  2.保證絕緣油質量。變壓器絕緣油在貯存、運輸或運行維護中,若油質量差或雜質、水分過多,會降低絕緣強度。當絕緣強度降低到一定值時,變壓器就會短路而引起電火花、電弧或出現危險溫度。因此,運行中變壓器應定期化驗油質,不合格的油應及時更換。把安全工程師站點加入收藏夾

  3.防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞。鐵芯絕緣老化或夾緊螺栓套管損壞,會使鐵芯產生很大的渦流,引起鐵芯長期發熱造成絕緣老化。

  4.防止檢修不慎破壞絕緣。變壓器檢修吊芯時,應注意保護線圈或絕緣套管,如果發現有擦破損傷,應及時處理。

  5.保證導線接觸良好。線圈內部接頭接觸不良,線圈之間的連接點、引至高、低壓側套管的接點、以及分接開關上各支點接觸不良,會產生局部過熱,破壞絕緣,發生短路或斷路。此時所產生的高溫電弧會使絕緣油分解,產生大量氣體,變壓器內壓力加。當壓力超過瓦斯斷電器保護定值而不跳閘時,會發生爆炸。

  6.防止電擊。電力變壓器的電源一般通過架空線而來,而架空線很容易遭受雷擊,變壓器會因擊穿絕緣而燒毀。

  7.短路保護要可靠。變壓器線圈或負載發生短路,變壓器將承受相當大的短路電流,如果保護系統失靈或保護定值過大,就有可能燒毀變壓器。為此,必須安裝可靠的短路保護裝置。

  8.保持良好的接地。對于采用保護接零的低壓系統,(考試.大)變壓器低壓側中性點要直接接地當三相負載不平衡時,零線上會出現電流。當這一電流過大而接觸電阻又較大時,接地點就會出現高溫,引燃周圍的可燃物質。

  9.防止超溫。變壓器運行時應監視溫度的變化。如果變壓器線圈導線是A級絕緣,其絕緣體以紙和棉紗為主,溫度的高低對絕緣和使用壽命的影響很大,溫度每升高8℃,絕緣壽命要減少50%左右。變壓器在正常溫度(90 ℃)下運行,(考試-大)壽命約20年;若溫度升至105℃,則壽命為7年5溫度升至120℃,壽命僅為兩年。所以變壓器運行時,一定要保持良好的通風和冷卻,必要時可采取強制通風,以達到降低變壓器溫升的目的。


原文標題:220V變壓器

本文摘自百度百科,內容僅供參考(原文地址:http://baike.baidu.com/view/10932617.htm)


此文關鍵詞:220V變壓器,變壓器

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