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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 4 ~$ E o# Q9 ]. c4 x
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：9 X" J9 e7 ^! e0 h7 g- X2 F5 t
UV灯管的额定功率：P=5kW
+ ^5 {# s( o& Q- y# q9 ~灯管电压：U=1000V& x" \2 O6 e# r! u
灯管电流：I=5A
1 U6 y+ g0 P0 ? 变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz' p6 `* H$ K0 Z6 S" D( e' R
变压器输出电压：U2=1170V& B# W: ^" g& h( l
额定负载电流：I2=5A3 w; ^" V( ~+ R
绝缘等级：B级（130℃）' c. `# K7 V2 U1 O1 C3 s4 I
温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)
, e( I1 k7 w* x& ~ 耐压：3000V，10mA，1分钟4 c& ^: S y+ U
计算步骤如下：' z/ d' D. A( u+ A
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA# Y8 `/ g8 ^0 r/ a! s
2）变压器输入电流I1由下式求出：
/ ?* i- E2 S6 H" q4 E I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)
' |- C8 M/ I( U+ {6 x 3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A
& V5 ?& L+ L( U) B 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： 2 i7 x4 }1 o4 I1 O$ }
I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)
& ~% B n' j% z" m6 f 5)绕组N2的电压U2′+ Y, }- R9 o% c: C( _& `
U2′=U2－U1=1170－380=790(V)1 j$ h, [9 o- K- |, Q! _+ W' h n- ~
6)变压器平均功率P! Y* {! c- }0 X+ `" }
P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)0 I* \% R5 M" C$ q( H
7)求铁心截面积SC
3 a3 ]% C0 k; G. p e 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 6 t. z' K& d+ {) p4 |( p' A+ P
8)确定铁心尺寸
) L. K7 e M$ E2 A: x 铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6(). O' Z N9 K, j2 i# m
铁心磁路长度LC=72cm
+ N( E) d: \& p# R9 H9 Y8 z 铁心重量GC为：
! n3 M3 Z2 P( X- }% r- e6 T GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg: l. z, C+ X- R9 g& ]0 [1 d% R
9）计算初级绕组匝数
; n: p _9 ?, ~. e' ^) O2 F' k N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t）
$ g( R3 D, C( _% Z( j& m( i10)每伏匝数
# Q' N3 M" u# H& n$ W* x" D TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）- h! Q) q8 T# L$ {. ~6 l& V
11）次级匝数& E: ]7 y6 I8 y% i5 ~
N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
( ]+ q! F2 j) N' } 12）初级导线直径d1 4 I3 Q+ b8 f" m
13)次级导线直径d2
) s3 U7 M. C5 o6 O' ^ 14)各绕组排列# @+ M4 y" x# Z8 p5 c
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；
/ S0 {, p6 H7 U5 }& j 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。
4 t7 s6 r4 B2 o0 y 4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。
+ k' r- j4 E f4 g# l/ e5 \5 y 2 UV灯漏磁变压器的调试
, ^' G6 x( `. o- x% |+ J. R 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。* h0 m: }2 e+ `5 H
图1线包铁心组装图
1 d* p9 P7 r4 v: p: ]; }+ q 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。
6 V1 J# p0 v4 u, V- ^ 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。 6 A# ?: W; X, D; i9 C
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。
0 I7 @- y- o0 a9 v 4 电抗器
3 k( h( ^, Y( }6 E K w2 m" W6 c- F 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 x3 z6 X7 ?6 u' a2 T; `2 b; Y* z1 n$ H( G5 l
" A* f; O- E5 t& g5 v5 T) o1 x
[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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