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发表于 2007-12-8 08:54:46
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1 5kW自耦式漏磁变压器 + H) z- {2 j; P) h! Q' e
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:
; G2 t' ~: `' a1 r3 y UV灯管的额定功率:P=5kW& @8 w' Y; T1 I- I. `. |$ A1 }
灯管电压:U=1000V
- R2 P) \: g5 l: R6 b+ D7 q: i灯管电流:I=5A% J9 D- a5 R! a2 O
变压器输入电压:U1=380V,f=50Hz7 n9 J- ^$ O2 S2 z4 v
变压器输出电压:U2=1170V" {0 c# {8 O# m4 A6 c
额定负载电流:I2=5A
* Q) b6 Z* ~! s3 n4 x1 V 绝缘等级:B级(130℃)
: M& _4 n0 U! U' t5 @ 温升:Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)7 H m+ P& r; a# x
耐压:3000V,10mA,1分钟
6 D3 F4 r0 t: h; @! O( |; t 计算步骤如下:( w1 Y: j% \2 x Z2 S/ s
1)变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA
; D9 G( u% S# d+ n" z# _* q$ ^ 2)变压器输入电流I1由下式求出:# `( X7 l% ^1 O; n2 S( ~! n
I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)5 a: Q% ?1 r; Q9 ^ m
3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A3 [ }& O" A3 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: - P* y. q. [7 f, O2 ^
I1′=I1-I2=15.4-5=10.4(A)" j* g, @! c0 o9 Z( ]1 n
5)绕组N2的电压U2′2 y4 X6 j( ?* j$ U9 S& p
U2′=U2-U1=1170-380=790(V)3 h! e/ m* n# {
6)变压器平均功率P
9 J* Z6 @2 T$ D: y P=(U1I1′+U2′I2)/2=(380×10.5+790×5)/2=3970(VA); P2 i( X" o7 \! W7 [( P: x
7)求铁心截面积SC$ j2 P% ?; J0 p
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 Z0 h7 c4 _- j# q/ @' ~! A
8)确定铁心尺寸- |6 h0 }1 f5 }+ F+ M& H" k& V0 U
铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()1 F" r7 n3 C9 q% A- Q$ \( }1 K
铁心磁路长度LC=72cm) G. P9 L* n B2 C, W
铁心重量GC为:& O3 r. T) j+ E- Q/ [5 }' f
GC=SCLcr×10-3=45.6×72×7.7×10-3=25.3kg# o# S% B- u9 ]6 K7 k( q2 q Z2 e4 X
9)计算初级绕组匝数/ Y7 U' P& d1 z
N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242(t) ; i; K1 ~6 \" z" |
10)每伏匝数
' j' R( I- ]* a. Z* K TV=N1/U1=242/380=0.637(t/v)4 u; c4 {) r/ L% |) `6 d
11)次级匝数$ [/ S* O; G5 _5 [2 ^5 D* S' O
N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
. ~& m; V+ a7 N' f' ~# h 12)初级导线直径d1
6 C4 p( d$ `: K8 n3 z& ~* ? 13)次级导线直径d2
9 P& \4 A! ]5 S, }8 ?2 l 14)各绕组排列* e3 |: g% X' W! [: p
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;1 _' a5 B, [" h# {; O1 n
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 V! r% y" @ J, i- }# b- N& r. h
4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。. |: s; B `$ x
2 UV灯漏磁变压器的调试
' Y5 j* ?0 ], ~, U) {" g 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。9 s7 o5 ^+ R" L3 r/ G3 ~, `4 Q! h
图1线包铁心组装图
' I, K' ~& d5 x+ |! ^ 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。 4 v# t. T4 {8 k
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。 2 q7 ^- D) U% v+ \# s6 o9 k
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。 : N$ i8 L! P% e( c- s9 I4 f
4 电抗器 1 @: {, `& K G1 @- Y% _" W
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 |6 R3 x- j6 R0 A' c
6 Q5 C( S# b3 Z0 R3 E4 s) m5 w& s1 E
[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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