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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& [' H3 f9 X* n$ z @2 k2 T
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：
( p/ i7 `9 r2 g- `# q* C# M* R UV灯管的额定功率：P=5kW a" D# Q+ n- |+ P
灯管电压：U=1000V
# W, Z$ s& M) s+ h4 E灯管电流：I=5A
/ M8 S% w3 G& A. c" | 变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz5 }: s6 }6 m' x' t! g+ \
变压器输出电压：U2=1170V
/ g& F, r1 ]( K( L 额定负载电流：I2=5A, Q p1 N' X! n. t. n$ q
绝缘等级：B级（130℃）
$ [& e$ ]$ n/ s `8 e2 Y- n 温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)
* n' o. `! ?5 i 耐压：3000V，10mA，1分钟5 _) @! R& `6 ?# x1 S2 x
计算步骤如下：; j) J! p% ]$ m1 V! A1 R7 k
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA
0 l" L/ y3 Z# e$ k( `( R% |# f 2）变压器输入电流I1由下式求出：3 v; p. l$ E: M! G
I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)
. u2 D7 T7 r9 ~ 3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A4 l" d# C8 D/ L0 ]) L7 P+ y( a" 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： # s* Y7 v3 |& q" A% J) I$ L6 T
I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)
! K; M X" {! t: T2 Z 5)绕组N2的电压U2′: v4 ?% j- H- n3 C) F" I
U2′=U2－U1=1170－380=790(V)( Q! P7 G( W8 q8 l8 T: p) X6 D
6)变压器平均功率P8 u! ?( \# X0 c! G/ k5 W8 U
P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)3 P% @- J- C2 a# p
7)求铁心截面积SC
( q% m/ u1 y i& D, S; 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
r+ }# o* @( F- i 8)确定铁心尺寸8 w2 S: g' }5 m9 D
铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()- R0 {6 j# u, Q2 l% k" {
铁心磁路长度LC=72cm
( Y! l5 n, L8 ^$ X 铁心重量GC为：
9 j) O2 }0 W1 y, q GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg
. e" I: m7 W- o5 c 9）计算初级绕组匝数9 `6 ]7 n2 o8 Y: n2 l/ z1 {" L
N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t）
3 E- [4 q2 [- k7 y* L% e10)每伏匝数1 a; v4 u# Y9 d; a
TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）6 D5 E4 B/ `0 }( g5 B& e
11）次级匝数
/ v5 m4 c A ?& m$ T9 H N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
: \; ]# e- N, v; R6 u* p4 d8 B 12）初级导线直径d1 " O0 X. \/ @8 K: N! R7 n& f
13)次级导线直径d2
/ z s: R6 N# N. z 14)各绕组排列
" F' i, O1 _/ p- [, q 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；
! a: ?+ o* V9 U" F' X) @; M( 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。( G1 W0 ^. J# g" s1 b) c; h
4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。3 Z& ~* V5 Y8 a
2 UV灯漏磁变压器的调试
% s2 M: j- N" K 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。
3 h. x6 P# X- t, e图1线包铁心组装图
' K+ H* Y( `& G1 s5 v1 }" D 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 h0 I& I6 R4 p& ?9 f" C
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。
1 U- s3 T3 w6 R* o) B; h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。
" D! }" R3 a" I2 g- _- A5 i 4 电抗器 4 T: D5 l% Q1 o# j- t
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。
% ?. z8 ^* d) g( q0 W/ D- S1 M( c t
* p& \4 \, t: y* E$ S8 B+ Q[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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