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环形变压器的结构及应用

来源:   发布时间:2019-06-13   点击量:437

环形变压器具有体积小、噪声低、发热量低、转换效率高等优点。它在工业自动化设备、仪器仪表、石油化工、医疗卫生、农业生产、机械加工、科研、军工、家电等领域的应用越来越广泛。环型变压器,特别是步进电机电源的应用,表现出优异的性能,远远超过U型和E型变压器的性能。下面简要介绍了环形变压器的性能及应用。

一、环形变压器的结构和性能
发现环形铁心缠绕的线圈涡流损耗(铁损)最小,因此变压器铁心被加工成环形。环形变压器铁心采用厚度小于0.35mm的冷轧硅钢片无缝成型。线圈均匀地绕在磁芯上,线圈产生的磁力线方向几乎与磁芯的磁路一致,从而最大限度地减少了交流电流通过线圈时产生的涡流损耗。与U型和E型变压器相比,E型变压器的铁心损耗降低了50%以上,提高了电压转换或隔离的转换效率。

环形变压器的铁心可以加工到无气隙的程度。堆芯系数可高达95%,磁芯磁导率可达到1.5-1.8t(叠片磁芯只需约1.2t或更低),因此环形变压器的电转换效率可达到95%以上。环形变压器铁芯的透气结构可以使空载电流变小,长期电气化时不存在加热现象。


环形变压器的长度、宽度和高度均为圆柱形结构,体积约为U形E形变压器的一半。环形变压器。铁芯内无气隙,绕组均匀缠绕在环形铁芯上。磁循环结构几乎处于封闭的空间内,实现了小漏磁、弱电磁辐射、抗外磁干扰强、不需要加屏蔽层,安装在各种复杂结构的电子设备上不会产生电磁干扰。
由于堆芯无气隙,高渗透性,物理结构无振动噪声。即使在大电流、大负荷的工作环境下,人们在听觉中也感觉不到噪声。
当环形变压器负载时,其温度很低。铁损耗一般小于1W/kg,特别适用于散热空间较窄的仪器。
环形变压器的功率通常由其直径和高度决定。功率越大,体积和重量就越大。各种电源规格,各种输入输出电压配置非常灵活,加工设备简单快捷。
环网变压器满负荷运行温升仅为40℃,允许短时过载运行。第一级绕组采用B级(130℃)聚酯薄膜绝缘,可承受400V交流电的耐压试验1分钟。
二、环形变压器的应用
选择环形变压器时,应根据负载的电压和电流来确定环形变压器的功率。环形变压器传输标准称为电流,是满载输出电流。当发生过载时,环形变压器可以输出约30%的额定电流。虽然环形变压器过载能力良好,但需要注意以下两个方面:
1、应用于起动有过载的设备
有些设备在运行时是额定电流,但在启动时却非常大。有时会超过额定电流的30%~50%。例如,交流伺服电机的过载容量通常设计为额定工作电流的三倍。负载启动时,电流较大,需要短时间过载。对于驱动电流过载的设备,应设置环形变压器,应考虑大极限输出电流变压器极限电流的20%左右。由于频繁的启动过载,环形变压器的温度会升高,变压器的寿命会长期缩短。
2、应用于没有过载的设备
许多设备的设计考虑了最大工作电流和启动电流不需要过载。例如,由于设备的功率,步进电机的工作电流与启动电流相同。当选择环形变压器时,只要输出电流等于步进电机驱动器的最大电流或大于10%,就不必设计环形变压器的输出电流过剩。步进电机永远不会过载电流。在更多的工作环境中,步进电机的功率是可变的。在结构设计中,必须确定电压、电流的参数,人为地给出合理的功耗。事实上,步进电机的功耗随着转速的增加而降低。采用环形变压器的步进电机是最佳选择。


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