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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
% b0 R# F. @/ s# F/ O 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：, Q3 F% Y! O8 ?% }3 Z3 V# w
UV灯管的额定功率：P=5kW8 a5 O7 n, `3 _" `% q
灯管电压：U=1000V
( d) f9 b3 w( a) N. k. M5 E# }灯管电流：I=5A
( x g1 e+ {, W' O8 r5 o+ s$ s 变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz
- |5 h* h/ d8 M; z8 o' R$ g' I 变压器输出电压：U2=1170V
" d9 y2 n( Y' n 额定负载电流：I2=5A
; `/ ?7 H4 p6 x, ] 绝缘等级：B级（130℃）
$ p; E0 S' g8 y& s 温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)7 O! \9 L j- n2 ~+ d7 z
耐压：3000V，10mA，1分钟
; V' z3 M( r0 R/ J6 n 计算步骤如下：( |3 R# U4 S* E) a n* e: ]
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA
3 t/ c% P% c; X1 m4 J0 P4 C7 w& W" O 2）变压器输入电流I1由下式求出：
0 }6 l/ |: r- h% g6 d8 u0 F I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)5 A5 L& f8 x% L5 e* p! y9 l
3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A
/ v2 H5 ^6 j6 Z& z2 }2 o 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： 0 ^9 r6 q5 N# u: U/ m( p' ^ P0 o$ ~! v
I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)
' J8 Z4 N0 S* q( K4 | B 5)绕组N2的电压U2′) G* l- s& h; X B- x8 Q4 l; E; m$ x
U2′=U2－U1=1170－380=790(V)' s; E" V7 N0 s& }; S, _
6)变压器平均功率P# p+ {5 f4 r6 D% G- [ b
P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)
. {4 O$ o# q* z) O 7)求铁心截面积SC+ T: w, ]( ?1 z9 P6 {
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 9 O" `, p! t/ `- ]
8)确定铁心尺寸
) K9 _) C% p/ e0 ~; P 铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()# V- H7 e. r! a6 o! S
铁心磁路长度LC=72cm2 h2 m- l# a- b0 q, m
铁心重量GC为：4 y" M# ~% \& d; \( Y
GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg% C6 a/ i' G0 j$ J. Z
9）计算初级绕组匝数
. H% ]$ l) ^9 p, p- @5 l N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t） 7 O/ I& s/ }0 @! M1 U3 k
10)每伏匝数! r: M' T1 ]6 B
TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）
, d2 d) x! n2 t! p# T2 a+ i; O 11）次级匝数
# @% r6 D- m( ~3 a& } N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
/ b2 ~6 f& B" d 12）初级导线直径d1
0 {/ E, }. S. Z7 ]4 Y4 A/ b3 p% G8 n 13)次级导线直径d2 ( T7 O- B; j/ C1 h$ W
14)各绕组排列
' e D: n. }$ W8 M0 V# ]! ` 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；
6 W; m" f* `+ O; `" `# z. h, M 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。% D1 }4 ]0 i8 q) F, W* Y9 Y/ ?
4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。+ O2 M- d9 E+ i) ^
2 UV灯漏磁变压器的调试! _/ T8 G" L' O' W6 \
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。
5 ]+ H1 Q: P1 n8 @0 e( r图1线包铁心组装图3 l) H; F. F8 D0 W( j
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。 6 v6 F. J! H, ~; |9 J* P8 q
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。 * w; Q' ]! X2 N$ J6 T# | K6 v
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。 4 y+ G3 C8 I) p- l, v+ F' a
4 电抗器 : t. A- x& a, p; M4 r' g
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。 ) ?$ r" x9 c' V0 @' Y
7 d a; {! R3 S- o' P
3 f o$ [ X, O% b1 g[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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