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變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),取決於在裝配中所選用的磁心型式和繞製技術。當選(xuǎn)擇(zé)磁心時,通常其物理高度和成本(běn)是重要的。這對於交流電網轉(zhuǎn)換器中(zhōng)的(de)開(kāi)關電源是十分重要的,因為通常它們是封裝在密閉的塑料(liào)盒內。當應用(yòng)元件的(de)高度允許的尺寸要求較小(xiǎo)時,可(kě)以使用(yòng)低成本(běn)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)。
  當設計應用需要較小的磁心截麵積時(shí),可以選用BPD型的磁心產(chǎn)品,如果要設計多重輸出電源(yuán)時,PER型磁心提供了一(yī)個大的窗口麵積,它(tā)需要的匝數較少,真繞線架的可用引出腳較多。當空間不是問題時,ETD型磁心通常用於較高的功率。PQ型磁心(xīn)比較昂貴,但它(tā)所占據的印(yìn)製(zhì)板空間較少,並且比E型磁心需要的匝數少些。對於安全絕緣要求(qiú)高的場合,應選用罐型磁心、RM磁心。環型磁心通常不適合反激式開關電源變壓器使用。水內冷發(fā)電機絕緣電阻測試儀輸(shū)出電流大於20mA。額定輸出電壓2500V。內含高精(jīng)度微電流測量係統、數字升壓係統。
  反激式變壓器在繞(rào)製時,應(yīng)在(zài)初級與次級之間加入絕緣措施。例如,通信技術設各(gè)必須滿足歐洲的IEC950和美(měi)國的(de)UL1950的電氣絕緣標準的(de)要求。這些文件(jiàn)同時還詳細地說明了使用於(yú)變壓器結構的絕緣係統的漏電和間隔距離。通(tōng)常在變壓器初級與次級(jí)之間需要有(yǒu)5~6 mm的漏電距離(符合(hé)規範和要求)。電氣絕緣指標通常是指定電氣強度的(de)測試,施加典型值3000 V交流(liú)高壓的時間長達60 s而不被擊穿。如果每個絕緣隔層的電氣強(qiáng)度不滿足規範要求,那(nà)麽在變壓(yā)器(qì)初級與次級之間可以采用兩個絕緣層,一層是基本的,另一層是補充(chōng)的。如果兩個絕緣層組合仍不符合電氣強度要求,也可以采用帶增強的三個(gè)絕緣層
        通常,邊緣限製是用膠帶來隔層的,膠帶開縫的寬度要求留有邊限,以(yǐ)便包裹封裝,以足夠的隔層來配合繞組高度。在一般情況(kuàng)下,繞組單側絕緣限度是半個初級繞組到次級繞組的漏電距離(通(tōng)常是2.5 mm)。磁心的(de)骨架應當選擇得足夠大,實際上繞組(zǔ)的絕緣寬度小是兩倍的總漏電距離。注意保持變壓器(qì)的耦(ǒu)合並減小漏感。初級繞組是在邊框之內卷繞的。為了減少(shǎo)因絕緣磨損而引起的隔層電壓擊穿,改進層(céng)與層之間的絕緣,並減少分布(bù)電容,初級繞組的隔層應少用一層UL規範要求的聚酯薄膜膠(jiāo)帶(3M1298)絕緣隔離,在邊框之間膠帶應有適合的寬度。
  用清漆或環氧樹(shù)脂浸(jìn)漬也可以改(gǎi)善隔層之間的絕緣性能與電氣強度,但不能減少分布(bù)電容。偏置(zhì)繞組可以隨後(hòu)卷繞在初級繞(rào)組(zǔ)之上。補(bǔ)充的或增強的絕緣,由兩層或三(sān)層符合UL規範要求的聚酯薄膜膠帶(dài)剪成骨架的滿寬(kuān)度,然後再包(bāo)裹(guǒ)在初級繞組(zǔ)與偏置繞組外。邊緣(yuán)部分還需要再(zài)三卷繞隔離。次級繞組被卷繞在邊界之內。另外,還要增加兩層或三層膠帶來固定繞(rào)組。絕緣套管常(cháng)用於套隔導線跨越所有(yǒu)繞組時,以確保在導線穿越之處符合漏電距離的要求。
  應采用小壁厚(hòu)為0.41 mm的尼龍或四氟(fú)乙烯套管,使(shǐ)繞組符合安全的絕緣要求。考慮到因為變壓器磁心是被(bèi)隔離的無電壓金(jīn)屬材(cái)料,也就是說磁心雖然導電,但沒有任何部分接觸電路,因此它是安全(quán)的。從初級繞組(或者是導線通過之處)到磁心的距離,以(yǐ)及從磁心到次級繞組(或者是導線通過之處)增加的距離,必須等於或(huò)大於規範要求的漏電距離。
  當初級繞組有多個絕(jué)緣隔層時,圖(tú)1給出(chū)了初級的Z形繞製法和C形繞(rào)製法。注意接漏極的初級端繞線,它被埋在第二個隔層之下,可以做自身屏蔽,減(jiǎn)少電磁幹擾EMI(共模傳導輻射電流)。Z形繞法減少了變壓器的分布電(diàn)容,也就減(jiǎn)少了高頻交變損耗(hào),提高了(le)效率,但繞製比較困難,成本較高。而C形繞(rào)法比較容易實(shí)現,繞製成本也比較低,但它的損耗較大,效率較(jiào)低。
 
       在雙重絕緣(yuán)導線中,通常(cháng)每個絕緣隔層都能符合安(ān)全的電氣強度(dù)要求;在三重絕緣導線中,每兩個隔層之間(jiān)都起(qǐ)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(hàn)接過程中,特別要注意防(fáng)止絕緣層(céng)的損(sǔn)傷,細心總結實際的製作工藝與技巧。
  上述工藝減小了變(biàn)壓(yā)器(qì)的尺寸,並且降低了增(zēng)加邊緣界(jiè)線的工作量,但其材料成本較高,增加了(le)繞組的成本(běn)。初級繞組(zǔ)被卷繞在骨架邊緣的(de)全部寬度上,可以考慮把偏置繞組覆蓋在初級繞(rào)組(zǔ)上(shàng)。在初(chū)級或偏置繞組與次(cì)級繞組之間,通常需有(yǒu)一(yī)層膠(jiāo)帶,以防止絕(jué)緣導線的磨損。為了固定絕緣繞組,還需另外增加一層膠帶(dài)。


 

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