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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- {. G/ f& c2 X2 M' i7 V. 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：
0 H: F/ e5 z5 t8 E UV灯管的额定功率：P=5kW
- ]; L+ M* }* Y7 y( U3 L) m; G灯管电压：U=1000V
* f3 G4 V, `" L* S灯管电流：I=5A: I4 G7 I4 V( B( B" S8 W
变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz) d- y H3 l$ P& }2 u/ O
变压器输出电压：U2=1170V
: Y6 h# E* d6 B8 m: o: u# R# D 额定负载电流：I2=5A
2 ~* X5 q8 m, O- {5 h- z0 i 绝缘等级：B级（130℃）& _+ j& S7 @: h) }4 N
温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)
% q6 I3 s. a* H2 j& l+ `$ r+ D, L g 耐压：3000V，10mA，1分钟4 A) {/ ]$ @9 |4 O4 _0 G
计算步骤如下：5 _$ m8 W% J+ z& C6 R, P, `
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA/ X. ^3 A" D3 v' `; L D1 f% R- [
2）变压器输入电流I1由下式求出：1 E4 p H% o, i. q3 S' l2 K5 p$ K$ F
I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)
. } m- B5 G9 _3 o 3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A
6 Z) k0 a4 _3 L1 u" |) k2 k% }% V- _ 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： 3 }% U6 i: |1 {" ~3 o2 N
I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)( I2 X$ z! |2 X
5)绕组N2的电压U2′
3 v6 @- y- e7 Q/ Y U2′=U2－U1=1170－380=790(V)" E" x) {: p5 H- M; I
6)变压器平均功率P8 g& j6 ~# M7 W) m
P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)
6 c' s9 X' y8 ]7 u& p. h! _ 7)求铁心截面积SC5 Q. g- b$ u+ x9 m8 J+ t' 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
g2 G7 L7 a& q R+ M/ } 8)确定铁心尺寸( U' D& A! V4 o
铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()
+ @# R7 H5 J6 I' v0 m 铁心磁路长度LC=72cm- `2 [+ E0 D* w4 J' p* N: ~4 o# D
铁心重量GC为：9 L, L$ x/ A3 C8 V. d0 c/ Y! i
GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg& Z; `. q, z% z" Z' v4 y7 B
9）计算初级绕组匝数% f' E! D7 Y: d* O: F6 ~8 N7 {
N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t） & _7 l* M0 _6 w
10)每伏匝数
: @% X4 G! k7 q& t+ r( N2 i TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）0 w: H* T$ }8 `0 i3 p- B: _9 J& A, g
11）次级匝数/ P8 w: T, w+ m3 V- _
N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t). W! S' \+ E5 j, X
12）初级导线直径d1
6 H9 j$ I+ ?* r. q: i D1 L0 { 13)次级导线直径d2 ) M5 h' f& u f5 o% l" k: F8 A
14)各绕组排列
% X: Y- F! N% b( A, ` 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；
+ N7 v0 y z" e/ d- A9 I9 E4 P 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。
# |2 X1 D& \- d1 M2 n N 4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。
" o _! E8 I/ h- N$ U8 {# \" ~2 h 2 UV灯漏磁变压器的调试
, n0 v2 D l; A7 y) ?" } 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。# r$ {$ R7 _& p0 B
图1线包铁心组装图
2 X4 {' b, w0 z y% B 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。
7 p4 U- b8 K0 H 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。 8 H0 m8 B5 U3 y1 S9 s* |7 b
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。 & ^% _/ f8 E: u* r ?
4 电抗器 " Q" M' A" x3 Y( G1 u3 [+ n
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。
! C0 ?9 L; I- ]2 H9 g, w8 J) G' ?6 s9 b1 x: w. T( {0 Z
, `4 P$ b2 s' C8 Y* T0 O9 s) h ~, j
[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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