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變(biàn)壓器磁心和結構的選取原則與繞製方法

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來源:儀天成電力  時間:2017/12/08  閱讀:

       變壓器的磁心和結構參數(shù),取決於在裝(zhuāng)配中所選用的磁心型式和繞製技術。當選擇磁心時,通常其物理高度和成本是重要的。這對於交流電網轉換器(qì)中(zhōng)的開(kāi)關電源是十分重要的,因為通常它們(men)是封裝在密閉的塑料盒(hé)內。當(dāng)應用元件的高度允許的尺寸要求(qiú)較小時,可(kě)以使用低成本的BE型或者是EI型磁心(如日本的TDK和TOKIN公司產品,或者是歐洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司產品)。
  當設計應用(yòng)需要較小的磁心截麵積時,可以選用BPD型的磁(cí)心產品,如果要(yào)設計多重輸出電源時,PER型磁心提供了一個大(dà)的窗口麵積,它需(xū)要的(de)匝數較(jiào)少,真繞線架的可用引出腳較多。當空間不是問題(tí)時,ETD型磁心通常用於較高的功率。PQ型磁心比較昂貴(guì),但它(tā)所(suǒ)占據的印製板(bǎn)空間較少,並且比E型磁(cí)心(xīn)需要的匝數少些。對於安全絕緣要求高的場合,應選用罐型(xíng)磁心、RM磁心(xīn)。環型磁心通常不適合反激式開關電源變壓器(qì)使用。水內冷發電機絕緣電阻測(cè)試儀輸出電流大於20mA。額定輸出電壓2500V。內含(hán)高精度微電(diàn)流測量係統、數字升壓係統。
  反激式變壓器(qì)在繞製(zhì)時,應在初級(jí)與次級之間加入絕緣措施。例如,通信技術設各必須(xū)滿足歐洲的IEC950和美國的(de)UL1950的(de)電氣絕緣標準(zhǔn)的要求。這些文件同時還詳細(xì)地說明(míng)了(le)使用於變壓器結構的絕(jué)緣係統的漏電和(hé)間隔距離。通常在變壓器初(chū)級與次級之(zhī)間需要有5~6 mm的漏(lòu)電距離(符合規範和要求)。電氣絕(jué)緣指標通常是指定電(diàn)氣強度的測試,施加典型值(zhí)3000 V交流高壓的時(shí)間(jiān)長達60 s而不被擊穿。如果每個絕緣隔層的電氣(qì)強度不滿足規範要求,那麽在變壓器初級與次級之間可以采用兩個絕(jué)緣層,一層(céng)是基本的(de),另一層是補充的。如果(guǒ)兩個絕緣層組合仍不符合電氣強度要求,也可以采用(yòng)帶增強(qiáng)的三個絕緣層
        通常,邊緣限製是用膠(jiāo)帶來隔層的,膠帶開縫的寬(kuān)度要求留有邊限,以便包裹封裝,以足夠的隔層來配合繞組高度。在(zài)一般情況下,繞組單側絕(jué)緣限(xiàn)度是半(bàn)個初級繞組到次級繞組的漏電距離(通常是2.5 mm)。磁心的骨架應當選擇得足夠大,實際上繞組(zǔ)的絕緣寬度(dù)小是兩倍的總漏電距離。注(zhù)意保(bǎo)持變壓器的耦合並減小漏感。初級繞組是在(zài)邊框之內卷繞(rào)的。為了減少因絕緣磨損而引起的隔層電壓擊穿,改進層與層之(zhī)間(jiān)的絕緣,並減少分布電容,初級繞組的隔層(céng)應少用一層(céng)UL規(guī)範要求的聚酯薄膜膠帶(3M1298)絕緣隔離,在邊框之間膠帶應有(yǒu)適合的寬度。
  用清漆或環氧樹脂浸(jìn)漬也可以改善隔層之間的絕緣性能與電氣強度,但(dàn)不能減少分布電容。偏置繞組(zǔ)可以隨後卷繞在初級(jí)繞(rào)組之上。補充的或增強的絕緣(yuán),由兩層或三層符合UL規範要求的聚酯(zhǐ)薄膜(mó)膠帶剪成骨架的滿寬度,然後再包(bāo)裹在初級繞組與偏置繞(rào)組外。邊緣(yuán)部分(fèn)還需要再三卷繞隔離。次級繞組被卷繞(rào)在邊界之內。另外,還要增加兩層或三層膠帶來固定繞組。絕緣套(tào)管常用於(yú)套隔導線跨越所有繞組時,以確保在導線穿越之(zhī)處符合漏電距離的要(yào)求。
  應采用小壁厚為0.41 mm的尼(ní)龍或四(sì)氟乙烯套管,使(shǐ)繞組符合(hé)安全的絕緣要求。考慮到因為變壓器磁心(xīn)是(shì)被隔離的無(wú)電壓(yā)金屬(shǔ)材料,也就是說磁心雖然導電,但沒有(yǒu)任何部分接觸電(diàn)路,因此它是(shì)安全的。從初級繞組(或者(zhě)是導線通過之處)到磁心的距離,以及從磁心到次級繞組(或者是導線通過之(zhī)處)增加的距離,必須等於或大於規範要求的漏電距離。
  當初(chū)級繞組有多個絕緣隔層時,圖1給出(chū)了初級的(de)Z形繞製法和C形(xíng)繞製法(fǎ)。注意接漏極的初級端繞線(xiàn),它被埋在第(dì)二個隔層之下(xià),可(kě)以做自身(shēn)屏(píng)蔽,減少電磁幹擾EMI(共模傳(chuán)導輻射(shè)電流)。Z形繞法減少了變壓器(qì)的分布電容,也就減少了高頻交變損耗(hào),提高了效率,但繞製(zhì)比較困難,成本較高。而C形繞法比較容易實現(xiàn),繞製成本(běn)也比較低,但它的(de)損耗較大(dà),效率較低。
 
       在雙重絕緣導線中,通(tōng)常每個絕緣隔層都能符合安全的電氣強度要求;在三重絕緣導線中,每兩個隔層之間都(dōu)起絕緣效果,通常應符合電氣強度要求。在變壓器骨架的繞製和焊接過程(chéng)中(zhōng),特別要注意防止絕緣層的損傷,細心總結實際的(de)製作工(gōng)藝(yì)與技巧(qiǎo)。
  上述工藝減(jiǎn)小了變壓(yā)器的尺寸,並且降低了增加邊緣界線的工作量,但其材料成本較高,增加了繞組的成(chéng)本(běn)。初級(jí)繞組被卷繞在骨架邊緣的全部寬度上,可以(yǐ)考慮把偏置繞組覆蓋在初級繞組上。在初級或偏置(zhì)繞組與次級繞組(zǔ)之間,通常需有一層膠(jiāo)帶,以防止絕緣導線的磨(mó)損。為了固定絕緣繞組,還(hái)需另外增加一層膠(jiāo)帶。


 

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