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发表于 2007-12-8 08:54:46
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来自: 中国广东汕头
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1 5kW自耦式漏磁变压器
$ J) p% o% ]: Y# d7 t! h$ S 按图2所示的电路图设计一台5kW自耦式UV灯漏磁变压器,其电气参数如下:% D2 m/ Y' C- w' U4 F) B
UV灯管的额定功率:P=5kW% }" Y" l5 z/ s% X. p. _( o( o
灯管电压:U=1000V/ N* D$ `: D/ I. R& P0 w
灯管电流:I=5A, c3 ^9 ]8 @8 R4 C B7 s! l- @
变压器输入电压:U1=380V,f=50Hz( g/ j% a0 ?* c- Q% E5 F
变压器输出电压:U2=1170V7 c) A% p5 Y0 M, j
额定负载电流:I2=5A! z$ _3 N( _: Z8 }# Q3 s
绝缘等级:B级(130℃)
: [, b! J. t F9 p, `- F- u1 [3 V 温升:Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下) M: y* D1 Y1 z# H& o8 y6 }
耐压:3000V,10mA,1分钟
\5 |/ R& U: q3 u# r 计算步骤如下:- _1 m( l. F5 D" z5 {
1)变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA
; N5 r" b6 B G( {. f$ e 2)变压器输入电流I1由下式求出:2 |7 C+ H" |1 S+ z
I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)/ [) j7 x$ Z( g- k, N. W
3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A+ k3 c; T: O0 C" a) q$ C6 q
4)变压器输入端公共部份绕组N1的电流I1′,因输入电流和输出电流的方向相反,所以有一部份电流被抵消,故:
; ^! v; R! S% b. n: [" `) `6 w" B I1′=I1-I2=15.4-5=10.4(A)
* M+ d2 j; @* S/ { k2 g0 y# b 5)绕组N2的电压U2′( H8 s: ^- u, ^3 {: C2 C7 c
U2′=U2-U1=1170-380=790(V)
8 M; z, a3 `% N4 k# y: ^ 6)变压器平均功率P
& o. s& t% e3 S3 j8 D- q# g2 t P=(U1I1′+U2′I2)/2=(380×10.5+790×5)/2=3970(VA)5 N5 z/ Q# H1 A/ r& B
7)求铁心截面积SC
2 ~- @: G+ H8 y* F UV灯漏磁变压器的次级回路工作在RLC谐振状态,铁心处于饱和条件,若采用DW360-50无取向冷轧硅钢片,磁感应强度B的值可取到约1.5T~1.6T,所以铁心截面积
8 E3 F5 R- D' @( h0 Y# I; f; N% v 8)确定铁心尺寸
2 Q4 s! x5 t6 L' U# U: b& F 铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6(): W5 A" {, A( x/ z) w8 v! y
铁心磁路长度LC=72cm& N: \- Z& P. a" s/ @! P
铁心重量GC为:5 }; U4 X: j/ b4 s6 w9 ^" e
GC=SCLcr×10-3=45.6×72×7.7×10-3=25.3kg
. V( u; I. d% |! \! r" { 9)计算初级绕组匝数
8 r0 u) G' R/ V# n6 ^ N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242(t) ( p1 S' m7 ]3 Z# N0 l5 H$ p# i, i
10)每伏匝数4 z' @ r9 d$ w6 x: |6 b% y
TV=N1/U1=242/380=0.637(t/v)
% D$ q7 p) T4 e& Y8 R2 w; X1 X 11)次级匝数
* ?; n- E* @. R( r/ z N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)( }3 g, Y0 f9 s3 m% m
12)初级导线直径d1
( j! k6 h6 T( S/ e 13)次级导线直径d2
: O& e0 @" @- t: R0 r 14)各绕组排列) H9 J. z0 P: u7 w3 g
初级分两个线包,每个线包用QZ-2.5漆包线绕121t,装配时串联;
P+ c$ }0 T+ b8 { 次级也分两个线包,每个线包用QZ-2.1漆包线绕260t,装配时串联。
7 W. E' ^/ I1 R! V2 P3 i4 e& S 4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。
, f1 Y; A7 p1 I& l/ G' U 2 UV灯漏磁变压器的调试" n& ]1 {6 Y7 c! N" g9 a
5kWUV灯漏磁变压器必须按图2所示的电路联接,并在UV灯点亮时产生强烈的紫外光线,以防止紫外线灼伤人的皮肤,必须将UV灯管用金属罩子罩起来,必要时,调试人员还应戴好太阳眼镜。8 P$ v- l2 p0 P: z" C
图1线包铁心组装图
1 ^0 {: I% f$ e* i1 x5 ~, G 将3相调压器的指针调到0位。断开漏磁变压器输出回路。接通3相调压器的380V50Hz电源。逐步调节3相调压器旋钮,使漏磁变压器初级①-②的电压达到380V。用钳形电流表测量输入空载电流I1达到2A。用交流电压表测得次级③-④的电压为640V,测得①-④的输出电压为1020V。将3相调压器调回到0位,切断电源。 / t# K/ m2 n+ M' J
3 负载试验 按图2所示电路接上负载,输入和输出均用钳形电流表表示。接通3相调节器的380V50Hz电源。逐步调节3相调压器,使电压逐步上升到380V,此时UV灯管也开始发光,逐步点亮,两个钳形表的电流也逐步上升。待5分钟后,紫外线灯的发光基本稳定,记录输入电流I1为15A,输出电流I2为5.5A。测量各点的电压,输入电压U①-②=380V,输出电压U①-④=1170V,电容器两端电压UC=1300V,灯管两端电压U=920V,电抗器两端电压UL=180V。 若输出电流I2的偏差太大,即流过紫外线灯管的电流与额定值偏离太大,可调整变压器铁心中的磁分路片,增减磁分路的厚度,以改变输出回路的电气参数,达到最佳的数值。
# L w+ [& |0 F0 j9 D+ z经调整后,必须将主铁心和磁分路压紧,以防止在负载时铁心会产生振动噪声,因铁心处于磁饱和状态,所以最好将变压器整体浸漆、烘干后,变压器噪声会大为减小。 * w% G4 F0 \7 h& r- a
4 电抗器 m9 S; G/ _1 ^8 d
电抗器工作时,两端的电压应预先调整到150V5A,所以当负载电流达到5.5A时,两端的电压增大到180V,铁心磁感应强度应设计在IT左右,不应太高,否则端电压升高时,磁通也会增加,铁心会产生较大的噪声。
- b& _/ \. R5 X# q1 }0 C4 j1 q6 `1 I/ f
" |1 i+ i0 {2 P) m, O[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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