小型电源变压器的绕制Word文档格式.docx
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铁芯镶片要求紧而牢,否则铁芯截面达不到计算要求,将造成磁通密度增大而发热,使硅钢片产生振动噪音。
镶片时,在线包两边,一片一次地交叉对镶,而在线包中部则应两片一次地交叉对镶。
因为当线包中镶满钢片时,余下大约1/6的钢片往往比较难镶,俗称紧片。
这部分紧片需用旋凿撬开每两片一组的钢片夹缝才能插入。
并用木锤慢慢敲入。
在插条形片时,切忌直向插片,以免擦伤线包。
当骨架嫌小或线包体积嫌大时,切不可硬行将钢片插入,以免损伤骨架或线包。
这时可将铁芯中心柱或两边柱锉小些,亦可线包套在木芯上,用两块木板夹住线包两侧,在台钳上缓缓压扁一些。
镶片完毕后、应把变压器放在平板上、两头用木锤敲打平整,尤其对E形两钢片间不能留有空隙。
最后用螺钉或夹板固紧铁芯,并把引出线焊到焊片上。
6、成品测试
(1)绝缘电阻测试:
用兆欧表测试各组绕组之间和它们对铁芯的绝缘电阻,其值应不低于一500兆欧。
(2)空载电压测试:
当一次侧电压加到额定值时,各绕组的空载电压允许误差为:
二次高压绕组误差⊿U≦±
5%,二次侧低压绕组误差⊿U≦±
5%,中心抽头电压误差⊿U≦±
2%。
(3)空载电流测试:
铁芯镶片后的电源变压器,应先用自偶变压器供电,当一次输入电压为额定值时,空载电流约为5%-8%的额定电流值,而不应大于满载电流的10-20%,否则表明绕组有短路现象。
如空我电流大于额定电流的10%时使用,损耗就较大;
当空载电流超过额定电流的20%时,就不能使用,因为它的温升将超过允许的数值。
导线直径的计算:
选取电流密度j=3.0安/毫米2,求出各绕组所用导线截面积。
W1绕组:
St1=I1/j=0.5/3.0=0.167(毫米2)
查表14-4选得相应截面的导线的线径d1=0.47毫米,再由表14-15查得Q型漆包线的导线包括漆膜的外径d'
2=0.52毫米。
W2绕组:
St2=I2/j=0.2/3.0=0.067(毫米2)
查表14-4选得相应截面的导线的线径d2=0.29毫米,再由表14-15查得Q型漆包线的导线包括漆膜的外径d'
2=0.33毫米。
W3绕组:
St3=I3/j=0.1/3.0=0.0333(毫米2)
2=0.24毫米。
复核电流密度
j3=I3/St3=0.1/0.0347=2.88(安/毫米2)
(6)根据绕组尺寸核算窗口面积:
由图2-27,已知铁芯窗高h=48毫米,可求得各绕组每层绕制匝数
n1=0.9[h-(2-4)]/d'
1=0.9(48-3)/0.52=79(匝)
n2=0.9(48-3)/0.33=123(匝)
n3=0.9(48-3)/0.24=169(匝)
各绕组所绕的层数如下:
m1=W1/m1=770/79=9.75=10(层)
m2=2W2/m2=1030*2/123=16.75=17(层)
m3=W3/m3=132/169=0.78=1(层)
各绕组排布如图2-27(b)所示,其中绝缘衬垫选用如下:
对地(铁芯)绝缘:
用两层电缆纸(0.07毫米)加一层黄蜡布(0.14毫米)
厚度r=2x0.07+0.14=0.28毫米
绕组间绝缘:
与对地(铁芯)绝缘相同。
绕组层间绝缘:
一次侧绕组较细用白玻璃纸一层&
=0.04毫米
二次侧绕组中较粗用电缆纸一层&
2=&
2=0.07毫米
绕组框架用弹性纸1毫米厚,外包对地绝缘共厚B0=1+0.28=1.28毫米,因此总厚度B由下式可求得:
B=(B0+B1+B2+B3)x(1.1-1.2)
={B0+[m1(d'
1+&
1)+r]+[m2(d'
2+&
2)+r]+[m3(d'
3+&
3)+r]}x1.1
={1.28+3x0.28+10x0.55+17x0.36+0.31}x1.1
=14.05x1.1
=16毫米
此绕组厚度正好等于窗宽,此方案可行,但必须紧绕。
绕组的引出线布置如图2-27(C)所示。
图算法
图算法是常用的简化方法,它句以代替繁复的计算,用法简单。
对于50周,1千伏安以下的小型变压器比较适用。
具体方法如下:
在图2-28中,P.表示变压器的容量伏安);
s表示铁芯截面(厘米2);
W/U表示每伏需要绕的匝数(匝/伏);
B表示磁通密度(高斯)。
这四根标尺中,Ps和S在同一根直线上。
如果已知变压器的输出容量Ps,则在S标尺上即能得出所需的铁芯净截面积为多少厘米配方.根据所选择的钢片质量高低,确定磁通密度B的数值(一般B选在8000...10000左右),将所确定的S点和B点连成一直线,便得与W/U标尺的交点,此交点便是该变压器每伏所需要绕的匝数W/U(匝/V)。
图2-8中右侧的另外三根标尺表示在确定的电流下,取不同电流密度j时所需的导线直径的大小。
使用在精密仪表和仪器设备装置中,取j=2安/mm2;
使用在-般仪器设备中,取j=3安/平方毫米。
【例2】若已知变压器容量Ps=40伏安,磁通密度B=10000高斯,U1=220伏,I1=0.182安,I2=1.11安。
试用图算法设计此变压器。
解:
如果取j=2.5安/毫米2,则从图2-28中可得
S=7.8厘米2;
W/U=5.9匝/伏
d1=0.3毫米;
d2=0.75毫米
W1=1298匝;
W2=213匝
使用时注意:
.
(1)变压器是由二次侧绕组的电压与电流的乘积来决定的。
当有一个以上的二次侧绕组时,它的输出总容量是全部二次侧绕组输出容量之和。
(2)对于小变压器来说,由于电阻压降较大,所以一般用增加二次侧绕组匝数来补偿(增加二次侧绕组匝数5-10%左右,若要求得精确一些,必须先计算绕组的电阻R,然后计算补偿满载时电阻压降IR所需要的匝数,即补偿匝数W=lR/每伏匝数。
表2-10列出了1千伏安以下部分容量的变压器铁芯及每伏匝数等技术数据,可以直接查得,不必计算。
*图2-8的关系近似地符合下列公式:
(1)S=1.25√Ps;
(2)W/U=3.6x10?
/B√Ps
(3)Ps=I.U;
(4)d=1.13√I/j。
表2-21变压器常用绝缘材料
品名
颜色
常用规格
特点
用途
备注
厚度(毫米)
耐压强度(伏)
电话纸
白色
0.040.05
400
坚实、不易破裂
线径小于0.4毫米漆包线的层间绝缘垫纸
代用品:
相应厚度的打字纸,描图纸或胶版纸
电缆纸
土黄色
0.080.12
300-400800
柔顺、耐拉力强
线径小于0.5毫米漆包线的层间绝缘垫纸、低压绕组间的绝缘(2-3层)
牛皮纸
青壳纸
青褐色
0.25
1500
坚实、耐磨
线包外层绝缘(2-3层)
电容器纸
白色黄色
0.03
475
薄、密度高
聚酯薄膜
透明
0.040.050.10
300040009000
耐温140°
C
层间绝缘
玻璃漆布
黄色
0.150.17
2000-3000
耐温好
绕组间的绝缘
聚四氯乙烯薄膜
0.030
6000
耐温280°
C、耐酸碱
压制板
1.01.5
坚实、易弯曲
线包骨架
又称弹性纸
黄蜡布
糖浆色
0.140.17
2500
光滑、耐压高
高压绕组间的绝缘
系凡立水浸渍的棉制品
黄蜡绸
0.08
4000
细薄、少针孔
高压高压绕组的层间绝缘、高压绕组间绝缘(2-3层)
系凡立水浸渍的丝制品
高频漆
粘料
粘合绝缘纸、压制版、黄蜡布、黄蜡绸等
系无水酒精和酚醛树脂融合炮制的代用品:
洋干漆
青喷漆
又名罩光漆,蜡克
2-12制作骨架的弹性纸厚度
变压器容量Ps(伏安)
30
50
300以下
300-1000
弹性纸厚度t(毫米)
0.5
0.8
1.0
1.0-1.5
表14-4常用园铝、铜线的规格
直径(毫米)
截面积(毫米2)
铝
铜
每1千米的净重(公斤)
20°
C时每1千米的直流电阻(欧)
75°
0.05
0.00196
0.0175
8970
11060
0.06
0.00283
0.0252
6210
7660
0.07
0.00385
0.0342
4570
5640
0.00503
0.0447
3500
4320
0.09
0.00636
0.0565
2760
3410
0.10
0.00785
0.0698
2240
2770
0.11
0.00950
0.0845
1854
2290
0.12
0.01131
0.1005
1556
1918
0.13
0.0133
0.1179
1322
1630
0.14
0.0154
0.1368
1142
1410
0.15
0.01767
0.157
995
1227
0.16
0.0201
0.019
875
1080
0.17
0.0227
0.202
775
956
0.18
0.0255
0.226
690
852
0.19
0.0284
0.262
620
765
0.20
0.0314
0.085
901
1100
0.279
560
692
0.21
0.0346
0.097
820
1000
0.308
506
628
0.23
0.0415
1.122
682
835
0.369
424
524
0.0491
0.133
577
705
0.436
359
443
0.27
0.0573
0.155
494
604
0.509
307
379
0.29
0.0661
0.178
428
0.587
266
329
0.31
0.0755
0.204
375
458
0.671
233
285
0.33
0.0855
0.231
331
405
0.760
206
254
0.35
0.0962
0.260
294
360
0.855
183
226
0.38
0.1134
0.306
250
305
1.008
156.0
191.3
0.41
0.1320
0.357
214
262
1.170
133.0
164
0.44
0.1521
0.411
186
227
1.352
116.0
142.5
0.47
0.1735
0.469
163
199.5
1,54
101.0
125.0
0.49
0.1886
150
183.5
1.68
93.3
115.0
0.51
0.550
138.6
169.5
1.81
86.0
106.2
0.53
0.221
0.600
128.0
156.5
1.98
79.4
98.2
0.55
0.238
0.643
119.0
145.5
2.12
73.7
91.2
0.57
0.255
0.689
111.0
135.5
2.27
68.8
85.2
0.59
0.273
0.734
103.6
127
2.42
64.2
79.5
0.62
0.302
0.813
93.8
114.7
2.68
58.0
72.0
0.64
0.322
0.869
88.0
107.5
2.86
54.5
67.4
0.67
0.353
0.950
80.2
98.0
3.13
49.6
61.5
0.69
0.374
1.01
75.7
92.5
3.32
47.0
0.72
0.407
1.10
69.5
85.0
3.62
43.0
53.3
0.74
0.430
1.16
65.8
80.5
3.82
40.6
50.5
0.77
0.466
1.26
60.7
74.4
4.14
37.6
46.5
0.80
0.503
1.36
56.3
68.9
4.17
34.9
43.1
0.83
0.541
1.46
52.4
64.0
4.81
32.4
40.1
0.86
0.581
1.57
48.7
59.6
5.16
30.2
37.3
0.90
0.636
1.72
44.5
5.66
27.5
34.1
0.93
0.679
1.83
41.7
51.7
6.04
25.8
31.9
0.96
0.724
1.95
39.1
47.8
6.43
24.3
30.0
1.00
0.785
36.1
44.1
6.98
22.3
27.6
1.04
0.849
2.28
33.3
40.9
7.55
20.7
25.6
1.08
0.916
2.47
30.9
37.8
8.14
19.20
23.7
1.12
0.985
2.65
28.8
35.1
8.75
17.80
22.0
1.057
2.85
26.8
32.8
9.40
16.6
20.6
1.20
1.131
3.05
25.0
30.6
10.05
15.50
19.17
1.25
1.227
3.31
23.1
28.2
10.91
14.3
17.68
1.30
1.327
3.58
21.5
26.1
11.80
13.2
16.35
1.35
1.431
3.86
19.8
24.2
12.73
12.30
14.10
1.40
1.539
4.15
18.4
22.5
13.69
11.40
13.90
1.45
1.651
4.45
17.15
20.9
14.70
10.60
13.13
1.50
1.767
4.77
16.00
19.6
15.70
9.33
12.28
1.56
1.911
5.15
14.80
18.1
17.0
9.18
11.35
1.62
2.06
5.56
13.73
16.8
18.32
8.53
10.5
2.22
5.93
12.75
15.6
19.7
7.90
9.78
1.74
2.33
6.40
11.95
14.54
21.1
7.37
9.12
2.57
6.95
11.00
13.45
22.9
6.84
8.45
1.88
2.78
7.49
10.2
12.45
24.7
6.31
7.80
2.99
8.06
9.46
11.60
26.5
5.88
7.26
2.02
3.20
8.65
8.85
10.8
28.5
5.50
6.78
2.10
3.46
9.34
8.18
10.0
30.8
5.11
6.27
2.26
4.01
10.83
7.05
8.63
35.7
4.39
5.41
2.44
4.68
12.64
6.05
7.40
41.6
3.76
4.63
2.63
5.43
14.65
5.22
6.37
48.3
3.24
4.00
2.83
6.29
16.98
4.50
55,9
2.80
3.45
7.31
19.75
3.88
4.74
6
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