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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
- i) l1 y% G7 d0 c6 d/ r 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： |& y M" \( M$ T) v& c
UV灯管的额定功率：P=5kW* z7 K6 p4 v) A# F
灯管电压：U=1000V
* m" V) K( Y+ |灯管电流：I=5A6 I# T/ }! ^9 z, F! {& n
变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz" j2 v/ n1 x2 u& ~
变压器输出电压：U2=1170V/ Q' a! ], `5 z9 E, _* i. I8 X
额定负载电流：I2=5A+ E3 Z1 U$ N6 e9 ?, H8 W( b
绝缘等级：B级（130℃）
0 y8 r1 I2 k) H$ @ 温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)* T) [+ l- c4 B' U! ^6 q
耐压：3000V，10mA，1分钟9 \' C' |3 `. K- e" G
计算步骤如下： {* R! [) r& F
1）变压器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA+ C. q: Z9 R5 U
2）变压器输入电流I1由下式求出：
0 D; p4 x" F3 o! _/ o: w I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)4 u5 G+ r: }- T$ `" p4 n- o! _
3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A U7 ?) {' ]% {* U; T
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： 7 o2 f' X+ u; V, P( \
I1′=I1－I2=15.4－5=10.4(A)0 Z/ p+ p7 _5 q8 B! O5 R% S
5)绕组N2的电压U2′
2 W( Y6 Z I: b/ B: x: d |4 ^ U2′=U2－U1=1170－380=790(V)
: I# O/ K, P3 M, C6 C1 ]! u/ f 6)变压器平均功率P
. Y3 F- }1 T5 V* s; {8 x. C6 Y P=（U1I1′＋U2′I2）/2=（380×10.5＋790×5）/2=3970(VA)/ H4 c1 a; i# y0 O8 U& w; p2 W
7)求铁心截面积SC, K3 `) t L( r1 G
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 - A4 m% `8 q5 p. a1 `- P+ X
8)确定铁心尺寸
; V8 r5 z: R7 r8 m& c1 z 铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()" B/ @" K+ O' F0 x; |+ f
铁心磁路长度LC=72cm+ t6 U$ u' z/ b3 u; V3 j+ e5 F
铁心重量GC为：
5 v3 `- r0 H4 U& M# P4 K/ W GC=SCLcr×10－3=45.6×72×7.7×10－3=25.3kg# X$ w+ M5 {/ Y) @$ Y
9）计算初级绕组匝数: N% H: f" S. _8 {; F; F
N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242（t） 9 _+ w2 X0 U- O6 T% s
10)每伏匝数
0 N+ }3 g+ l, q# a$ T! v TV=N1/U1=242/380=0.637（t/v）
0 X4 U8 j9 d$ l# h- f 11）次级匝数
% I6 G* q8 `1 @0 G" c N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)1 y" H& k3 o, G9 G, E( w
12）初级导线直径d1 6 q& b' r' Z$ J8 F& P7 C: T1 q5 ~- s
13)次级导线直径d2 ) t* N# \; y, G
14)各绕组排列1 L/ i# Q3 s8 R
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；( h) J7 y+ d$ G+ O( v
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。8 c" D2 X4 Z3 u0 c$ t
4个线包组装在铁心上的外形结构如图1所示。, H+ y. l" ? S0 N3 v
2 UV灯漏磁变压器的调试
( G+ ? n5 R9 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。2 j" [8 H7 i5 A6 J. i/ y: v; G9 H
图1线包铁心组装图
! r3 M( i4 p0 Y) E4 h2 V 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。 ( a; u4 w+ b, q) R X! `! x1 m
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。
, C" t1 n1 |+ a" N. t# P; e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。
; B/ d# ^- f# C* M* _( Q6 { 4 电抗器 9 ~" \0 v0 w) i# R3 L7 ~
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。
7 v; {2 J: B' R
" u$ W. A2 o v( V0 M5 ]9 d( L, U% J( D+ N
[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-12-8 13:52 编辑 ] |
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