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额定频率 使用变压器时,还要注意它对电源频率的要求. 因为在变压器中,在设计变压器时,是根据给定的电源电压等级及频率来确定匝数及磁通值的.如果乱用频率,就有可能变压器损坏.例如一台设计用50Hz,220V电源的变压器,若用25Hz,220V电源, 则磁通将 要增加一倍,由于磁路饱和,激磁电流剧增,变压器马上烧毁.所以在降频使用时,电源电压必须与频率成正比地下降.另外,在维持磁通不变的条件下,也不能用到400Hz,1600V的电源上.此时虽不存在磁路的 饱和问题,但是升频使用时耐压和铁耗却变成了主要矛盾.因为铁耗与频率成1.5-2次方的关系.频率增大时,铁耗增加很多.由于这个原因,一般对于铁心采用0.35mm厚的热轧硅钢片的变压器,50Hz时的磁通 密度可达0.9-1T,而400Hz时的磁通密度只能取到0.4T.此外变压器用的绝缘材料的耐压等级是一定的, 低压变压器允许的工作电压不超过300-500V.所以在升频使用时,电源电压不能与频率成正比的增加, 而只能适当地增加.
硅 钢是工频电源中电子变压器大量使用的铁心材料。要减少电子变压器中的铁心用量,必须提高硅钢的工作磁通密度 ( 工作磁密 ) 。硅钢的工作磁密既决定于饱和磁通密度,又决定于损耗。因为效率是 电子变压器的重要性能指标,现在,为了节能,许多电源产品都提出待机损耗要求。电子变压器的铁心损耗是待机损耗的主要组成部分,因此,都对电子变压器的效率或损耗提出明确的严格要求。 2008 年以来,取向和无取向冷轧硅钢价格上涨,卷绕式环形铁心,相比于 R 型、 CD 型和 EI 型铁心,由于消耗材料少,可以节约 20% 以上的铁心材料成本,扩大了电子变压器中的使用范围。 卷绕 式环形铁心可以充分发挥取向冷轧硅钢的性能,与无取向冷轧钢相比,工作磁密要高得多。 同时不 像 R 型、 CD 型和 EI 型的铁心那样,可以充分利用硅钢材料,不会有边角废料,材料利用率可以达 到 98% 以上。作为电子变压器一大类的工频变压器,采用工作磁密高的铁心材料后,可以不减少铁心截面和体积,而是减少线圈匝数,减少用铜量。在现在铜材价格远远高于铁心材料的情况下,可能是 更好的一种设计改进方案。
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变 压器铭牌上的主要额定数据有: 额定电压U1和U2 原边额定电压U1是指原边绕组上应加的电源电压(或输入电压),副边额定输出电压U2通常是指原边加U1时副边绕组的开路电压. 使用时原边电压不允许超过额定值(一般规定电压额定值允许变化±5%).考 虑有载运行时变压器有内阻抗压降, 所以副边额定输出电压U2应较负载所需的额定电压高5-10%. 对于负载是固定的电源变压器, 副边额定电压U2有时是指负载下的输出电压。
一般常用电源变压器的分类可归纳如下: 1、按相数分: (1)单相电源变压器:用于单相负荷和三相电源变压器组。 (2)三相电源变压器:用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分: (1)干式电源变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容量电源变压器。 (2)油浸式电源变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 3、按用途分: (1)电力变压器:用于输配电系统的升、降电压。 (2)仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 (3)试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。 (4)特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 4、按绕组形式分: (1)双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级。 (2)三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。 (3)自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。 5、按铁芯形式分: (1)芯式变压器:用于高压的电力变压器。 (2)非晶合金变压器:非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料,空载电流下降约80%,是节能效果较理想的配电变 压器,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 (3)壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
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