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環(huán)形變壓器的特點及其分類和應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):90
核心提示:
1.環(huán)形變壓器是電子變壓器的一大類型,已廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備和其它技術(shù)要求較高的電子設(shè)備中,它的主要用途是作為電源變壓器和隔離變壓器。環(huán)形變壓器在國外已有完整的系列,廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電訊、儀器和燈光照明等方面。 我國近十年來環(huán)形變壓器從無到有,迄今為止已形成相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模,除滿足國內(nèi)需求外,還大量出口。國內(nèi)主要用于家電的音響設(shè)備和自控設(shè)備以及石英燈照明等方面。 環(huán)形變壓器由于有優(yōu)良的性能價格比,有良好的輸出特性和抗干擾能力,因而它是一種有競爭力的電子變壓器,本文就它的特點作一介紹。 

  2.環(huán)形變壓器的特點 

  環(huán)形變壓器的鐵心是用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片(片厚一般為0.35mm以下),無縫地卷制而成,這就使得它的鐵心性能優(yōu)于傳統(tǒng)的疊片式鐵心。環(huán)形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上,線圈產(chǎn)生的磁力線方向與鐵 心磁路幾乎完全重合,與疊片式相比勵磁能量和鐵心損耗將減小25%,由此帶來了下述一系列的優(yōu)點。 

  1)電效率高鐵心無氣隙,疊裝系數(shù)可高達(dá)95%以上,鐵心磁導(dǎo)率可取1.5~1.8T(疊片式鐵心只能取1.2~1.4T),電效率高達(dá)95%以上,空載電流只有疊片式的10%。 

  2)外形尺寸小,重量輕環(huán)形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半,只要保持鐵心截面積相等,環(huán)形變壓器容易改變鐵心的長、寬、高比例,可以設(shè)計出符合要求的外形尺寸。 

  3)磁干擾較小環(huán)形變壓器鐵心沒有氣隙,繞組均勻地繞在環(huán)形的鐵心上,這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了漏磁小,電磁輻射也小,無需另加屏蔽都可以用到高靈敏度的電子設(shè)備上,例如應(yīng)用在低電平放大器和醫(yī)療設(shè)備 上。 

  4)振動噪聲較小鐵心沒有氣隙能減少鐵心感應(yīng)振動的噪音,繞組均勻緊緊包住環(huán)形鐵心,有效地減小磁致伸縮引起的“嗡嗡”聲。 

  5)運行溫度低由于鐵損可以做到1.1W/kg,鐵損很小,鐵心溫升低,繞組在溫度較低的鐵心上散熱情況良好,所以變壓器溫升低。 

  6)容易安裝環(huán)形變壓器只有中心一個安裝螺桿,特別容易在電子設(shè)備中進(jìn)行快速安裝與拆卸。 

  3.環(huán)形變壓器的分類 

  環(huán)形變壓器可分為標(biāo)準(zhǔn)型、經(jīng)濟(jì)型及隔離型等三類 

  1)標(biāo)準(zhǔn)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量8~1500VA,有較小的電壓調(diào)整率、滿載運行溫升僅為40℃,允許短時超載運行,適合于要求高的使用場合。 初次級繞組間采用B級(130℃)的聚酯薄膜絕緣,要求至少包三層絕緣帶,能經(jīng)受交流4000V,1min的耐壓試驗。 

  2)經(jīng)濟(jì)型電源變壓器產(chǎn)品系列容量50~1500VA,在保證性能的基礎(chǔ)上力求降低造價,適用于連續(xù)運行而不超載的使用場合,運行溫升為60℃,絕緣材料等級為A級(105℃),當(dāng)滿負(fù)載時輸出電壓誤差小 于3%。 

  3)隔離變壓器產(chǎn)品系列容量50~1000VA,又可分為工業(yè)用和醫(yī)療設(shè)備用兩系列。隔離變壓器著重是它的絕緣性能,初級與次級間用B級絕緣的聚酯薄膜至少包扎4層,擊穿電壓大于4000V,所有初級引線 必須采用雙絕緣導(dǎo)線。變壓器最大溫升低于45℃。 醫(yī)療用的隔離變壓器除符合上述的要求外,還要符合UL544標(biāo)準(zhǔn),即初級和次級繞組應(yīng)具有熱保護(hù),繞組與接地銅屏蔽間隔距離應(yīng)大于13mm。 

  此外對醫(yī)療用的隔離變壓器還要求在初級繞組裝有溫度保護(hù)開關(guān),當(dāng)鐵心溫度達(dá)到120℃時,溫度保護(hù)開關(guān)斷開,當(dāng)溫度恢復(fù)正常時,開關(guān)自動復(fù)位合上。 環(huán)型變壓器由于不存在氣隙、線圈均勻卷繞鐵芯,理論上漏磁很小,也不存在線圈輻射。但環(huán)型變壓器由于無氣隙存在,抗飽和能力差,在市電存在直流成分時容易產(chǎn)生飽和,產(chǎn)生很強的磁泄露。國內(nèi)不少地區(qū)市電波形畸變嚴(yán)重,因此許多用家使用環(huán)型變壓器感覺并不比EI型變壓器好,甚至更差。 

  所謂環(huán)型變壓器絕無泄露,乃是因媒介誤導(dǎo),或是因廠商出于商業(yè)宣傳需要而杜撰,環(huán)型變壓器磁泄露極低的說法只是在市電波型為嚴(yán)格的正弦波時才成立。另外,環(huán)型變壓器還會在引線處出現(xiàn)較強電 磁泄露,因此環(huán)型變壓器的漏磁也是有一定方向性的,實際裝機(jī)時旋轉(zhuǎn)環(huán)型變壓器,在某個角度上獲得最高信噪比。如果條件允許,可考慮為變壓器裝一只屏蔽罩,并做妥善接地處理,該金屬罩只能選用鐵性材料,一般金屬如銅、鋁等只有電屏蔽作用而無磁屏蔽作用,不能作為變壓器屏蔽罩。 

  上述分析是建立在變壓器選料、制作精良的基礎(chǔ)上,實際多數(shù)市售變壓器產(chǎn)品由于成本壓力和競爭需要,未嚴(yán)格按行業(yè)規(guī)范設(shè)計,有時候甚至偷工減料,分析起來不可預(yù)測因素較多。首先是鐵芯材 料的品質(zhì),很多企業(yè)用導(dǎo)磁率較低的H50鐵芯、邊角料甚至攙雜軟鐵制作變壓器,導(dǎo)致變壓器空載電流很高,鐵損過大,空載發(fā)熱嚴(yán)重;這類變壓器為降低成本、同時為掩蓋鐵損偏高帶來的電壓調(diào)整率過 大問題,大幅度減少初次級線圈匝數(shù),以降低銅損的方式來降低電壓調(diào)整率,這種做法更進(jìn)一步增大了空載電流,而空載電流偏大將直接導(dǎo)致磁泄露加劇。 

  環(huán)型變壓器問題更復(fù)雜一些。正規(guī)的環(huán)型變壓器鐵芯是由一條
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