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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 $ C O5 E# m, o5 Q9 ^
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：
) x. v8 i D: Q0 C, p3 k UV灯管的额定功率：P=5kW
' K5 m( q6 P; @ ]1 W' g灯管电压：U=1000V. d+ o/ U' C* q5 ]2 u
灯管电流：I=5A
U/ B7 p+ j0 G8 }9 a9 ] 变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz
/ x5 L4 h' x/ Z 变压器输出电压：U2=1170V
6 s- i" W6 r1 @: E 额定负载电流：I2=5A, f+ {0 F/ ^; H
绝缘等级：B级（130℃）/ R+ R& R. G1 G' F# R
温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)8 ~- ^% h% m/ W' a1 ~+ ~
耐压：3000V，10mA，1分钟7 g* w. }6 b% g3 [% L
计算步骤如下：- U/ h0 o$ C5 ]$ w# Y7 N
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA9 E' @0 ~7 h$ N
2）变压器输入电流I1由下式求出：
0 j' J! x: T' I/ I4 ? I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)
% q, z+ J% H$ A0 K9 F" R5 L! a 3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A2 \6 T& n C! Z/ M9 z* X
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：
& S) }' ]& M& [ I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)
! P3 ?8 C, N+ [ 5)绕组N2的电压U2′# r$ G6 ?' Q8 C) f1 N5 E' P
U2′=U2－U1=1170－380=790(V)
3 q" [% B0 G2 @- v 6)变压器平均功率P* l# b1 F- D0 r2 i& S0 [
P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)( ?4 d; g' ?0 U Z2 D# T; b, h: O# j; r
7)求铁心截面积SC+ }& S6 i- D: e7 w0 L; P7 G8 T1 {
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
0 Z k1 E% w5 O8 Q2 f2 i) u 8)确定铁心尺寸; J3 ?+ U( I7 K) A- c, {# |
铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()1 p6 W: U( {' F* Q9 B& I; W0 h
铁心磁路长度LC=72cm
" ?& G" h8 w" R* S* n 铁心重量GC为：8 y. W+ n- n1 M2 }$ E+ m
GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg
& o& O. a! |3 _6 e& U' x% {- y" W 9）计算初级绕组匝数
& [1 c" y0 c+ a5 u* S" S; g" Q N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t） / V9 M( b& S5 x& X! }% g C; y5 I
10)每伏匝数
$ }, d$ [ f( n1 A+ W+ w TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）1 S' W9 Q. U9 D9 O, @9 I/ Q" r+ L+ m; B/ R
11）次级匝数2 g5 P- A: I1 ?; G
N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
: ?8 |5 o& q% v0 S1 s+ }6 G8 | f8 B 12）初级导线直径d1
3 m Q" H7 Y8 s7 M4 [9 F3 I2 j( I 13)次级导线直径d2
4 y# z8 i9 B$ j" P# t 14)各绕组排列
3 S& |7 p2 @$ Z, \ 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；
: \# k8 ^5 \6 ] 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。; @& M) N' L1 f0 R
4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。
) a6 L/ g# F5 w 2 UV灯漏磁变压器的调试1 w! ]0 r) b( u5 A$ R4 S
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。; A: N! m8 r7 [& f; c
图1线包铁心组装图+ M! d1 x% R/ \
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。 ' z: B: S1 j5 T4 ]
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。 e; F0 g$ W1 U, W* h$ ]$ V+ a# D+ U
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。 ( }/ f' {& q" D
4 电抗器 ) \9 [* F l2 N3 G9 A
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。 2 Q( A* j: }8 a. _
5 n% Q4 z- ?0 }' _' v# @
, z$ k. {- @; W2 ^% {! M
[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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