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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 + w* ] _( C4 L) w6 u
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：
$ |5 ^1 U. L( Y) d UV灯管的额定功率：P=5kW8 _( l, L- X% @- q$ D4 P
灯管电压：U=1000V
/ c. D7 ?5 G& y, M9 R& T灯管电流：I=5A
4 h) v S A7 k" q0 X7 H4 k 变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz' l$ y$ j! J" ~& w
变压器输出电压：U2=1170V2 o9 k1 V8 M7 W* I0 M
额定负载电流：I2=5A; j# m+ @" p' J# c6 }' {+ m: \7 x* I
绝缘等级：B级（130℃）
# N5 G3 H" p; Q/ l: }( G" L 温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)
3 T6 G& ~0 S }9 ^ 耐压：3000V，10mA，1分钟* f8 [9 E/ e1 H0 Q3 ^) M
计算步骤如下：- e$ ^# E0 x! ]/ W& S" ~2 o
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA4 P" D0 B3 V4 b: e
2）变压器输入电流I1由下式求出：
& F5 X' T; B5 z$ m P1 s; p5 \$ x I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)8 k4 z2 s; F/ I& b- y+ |
3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A; i! H9 [1 A7 p1 i. o8 c
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： % H# E* O+ j" W
I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)
0 Z8 H& o4 p# J, m 5)绕组N2的电压U2′& w9 x8 ]. Z! v; Y4 V
U2′=U2－U1=1170－380=790(V)
& _* t/ f: i3 k [% @7 p9 C# H, o 6)变压器平均功率P
5 }% j$ f; k: F5 N# Y P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)) |' g* c) }# H8 R& V
7)求铁心截面积SC5 q6 G. m$ A/ }' P2 ^( L
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 : C; }, ]4 A. Z9 @( |
8)确定铁心尺寸3 H4 _& p2 G- x/ I% x9 ?* F
铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()* {( f( x$ }1 b
铁心磁路长度LC=72cm
1 x- ?1 W; f5 N3 {! Z$ C 铁心重量GC为：
+ d- H. |6 E, z# }) ^5 d6 N- D% y& F" m GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg' n- O. [1 a& Y; } \2 }
9）计算初级绕组匝数
1 f1 P; O% R! q- y$ l N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t） ; d3 c+ V; h. S/ U+ t
10)每伏匝数
, c& m0 C& t. r b# b5 `) C$ u q TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）. T( T$ x* g; ~4 T. E
11）次级匝数7 r* O' g$ F# l7 S, e4 j
N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
3 p5 V7 J& H j 12）初级导线直径d1
) S3 d9 b! p( D# C# s5 F 13)次级导线直径d2 6 ]7 H+ [- ?. X
14)各绕组排列
5 t. f+ w0 \! q9 v: {! N2 b 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；
* K' A# M6 P/ |$ b 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。
. E( \2 D0 X1 }* \: P1 [ 4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。& U5 s$ R! _9 d
2 UV灯漏磁变压器的调试
: g5 P' {* N0 | 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。
6 s! t2 g: h0 h9 c# C. [图1线包铁心组装图
8 m" |- u$ I- e. P7 n 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。 " F% C# n' |5 {: F, X
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。
3 h; R+ W. c! J; |% ~5 A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 [9 T1 }, U! q5 l0 b
4 电抗器
% j0 H( B4 s1 w' @. A e9 {) h 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。
4 k/ H4 p x# Z& ^- @2 B& b! K
1 F7 Z) O+ V7 T7 P! N- N
1 y% k: w( P( b& S# F6 Y+ h[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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