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磁芯白山变压器的选取以及绕线准则,泵站白山变压器的无功率补偿的工作原理

2019-03-22 点击量:281

  磁芯白山变压器的选取以及绕线准则

  白山变压器的磁芯和结构参数,取决于在装配中所选用的磁芯型式和绕制技术。当选择磁心时,通常其物理高度和成本是***重要的。这对于交流电网转换器中的开关电源是十分重要的,因为通常它们是封装在密闭的塑料盒内。当应用元件的高度允许的尺寸要求较小时,可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心(如日本的 TDK和TOKIN企业产品,或者是欧洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON企业产品)。

  当设计应用需要较小的磁心截面积时,可以选用BPD型的磁心产品,如果要设计多重输出电源时,PER型磁心提供了一个大的窗口面积,它需要的匝数较少, 真绕线架的可用引出脚较多。当空间不是问题时,ETDhttp://panzhihua.lcjyg.com/型磁心通常用于较高的功率。PQ型磁心比较昂贵,但它所占据的印制板空间较少,并且比E型磁心需要的 匝数少些。对于安全绝缘要求高的场合,应选用罐型磁心、RM磁心。环型磁心通常不适合反激式开关电源白山变压器使用。

  反激式白山变压器在绕制 时,应在初级与次级之间加入绝缘措施。例如,通信技术设各必须满足欧洲的IEC950和美国的UL1950的电气绝缘标准的要求。这些文件同时还详细地说 明了使用于白山变压器结构的绝缘系统的漏电和间隔距离。通常在白山变压器初级与次级之间需要有5~6 mm的漏电距离(符合规范和要求)。电气绝缘指标通常是指定电气强度的测试,施加典型值3000 V交流高压的时间长达60 s而不被击穿。如果每个绝缘隔层的电气强度不满足规范要求,那么在白山变压器初级与次级之间可以采用两个绝缘层,一层是基本的,另一层是补充的。如果两个绝缘 层组合仍不符合电气强度要求,也可以采用带增强的三个绝缘层。

  图1给出了大多数反激式白山变压器在绕组两侧边缘使用的限制技术。通常,边缘 限制是用胶带来隔层的,胶带开缝的宽度要求留有边限,以便包裹封装,以足够的隔层来配合绕组高度。在一般情况下,绕组单侧绝缘限度是半个初级绕组到次级绕 组的漏电距离(通常是2.5 mm)。磁心的骨架应当选择得足够大,实际上绕组的绝缘宽度***小是两倍的总漏电距离。注意保持白山变压器的耦合并减小漏感。初级绕组是在边框之内卷绕的。为了 减少因绝缘磨损而引起的隔层电压击穿,改进层与层之间的绝缘,并减少分布电容,初级绕组的隔层应***少用一层UL规范要求的聚酯薄膜胶带(3M1298)绝 缘,在边框之间胶带应有适合的宽度。

  用清漆或环氧树脂浸渍也可以改善隔层之间的绝缘性能与电气强度,但不能减少分布电容。偏置绕组可以随后卷绕在初级绕组之上。补充的或增强的绝缘,由两层 或三层符合UL规范要求的聚酯薄膜胶带剪成骨架的满宽度,然后再包裹在初级绕组与偏置绕组外。边缘部分还需要再三卷绕。次级绕组被卷绕在边界之内。另 外,还要增加两层或三层胶带来固定绕组。绝缘套管常用于套隔导线跨越所有绕组时,以确保在导线穿越之处符合漏电距离的要求。

  应采用***小 壁厚为0.41 mm的尼龙或四氟乙烯套管,使绕组符合安全的绝缘要求。考虑到因为白山变压器磁心是被的无电压金属材料,也就是说磁心虽然导电,但没有任何部分接触电路, 因此它是安全的。从初级绕组(或者是导线通过之处)到磁心的距离,以及从磁心到次级绕组(或者是导线通过之处)增加的距离,必须等于或大于规范要求的漏电 距离。

  当初级绕组有多个绝缘隔层时,图1给出了初级的Z形绕制法和C形绕制法。注意接漏极的初级端绕线,它被埋在第二个隔层之下,可以 做自身屏蔽,减少电磁干扰EMI(共模传导辐射电流)。Z形绕法减少了白山变压器的分布电容,也就减少了交变损耗,提高了效率,但绕制比较困难,成本较 高。而C形绕法比较容易实现,绕制成本也比较低,但它的损耗较大,效率较低。图2给出了一种新的工艺:在次级采用了双重绝缘导线或三重绝缘导线,以消除所需的边缘限制(绝缘导线的规范,可在有关的资料中查到)。在双重绝缘导线中,通常每个绝缘隔层都能符合安全的电气强度要求;在三重绝缘导线中,每两个隔层之间都起绝缘效果,通常应符合电气强度要求。在白山变压器骨架的绕制和焊接过程中,特别要注意防止绝缘层的损伤,细心总结实际的制作工艺与技巧。

  上述工艺减小了白山变压器的尺寸,并且降低了增加边缘界线的工作量,但其材料成本较高,增加了绕组的成本。初级绕组被卷绕在骨架边缘的全部宽度上,可以考虑 把偏置绕组覆盖在初级绕组上。在初级或偏置绕组与次级绕组之间,通常需有一层胶带,以防止绝缘导线的磨损。为了固定绝缘绕组,还需另外增加一层胶带。

  还标出了卷绕偏置绕组的交替绕制位置,它直接覆盖了次级绕组,可以改进与次级绕组的耦合效果,并且减少漏感(即改进了偏置绕组反馈电路中的负载调整 率)。请注意,由于偏置绕组是属于初级电路,在次级绕组与交替的偏置绕组之间,应在卷绕白山变压器边缘界线时,必须加有另外的绝缘隔层,以补充或增强绝缘性能。

  泵站白山变压器的无功率补偿的工作原理

  白山变压器的磁芯和结构参数,取决于在装配中所选用的磁芯型式和绕制技术。当选择磁心时,通常其物理高度和成本是***重要的。这对于交流电网转换器中的开关电源是十分重要的,因为通常它们是封装在密闭的塑料盒内。当应用元件的高度允许的尺寸要求较小时,可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心(如日本的 TDK和TOKIN企业产品,或者是欧洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON企业产品)。

  当设计应用需要较小的磁心截面积时,可以选用BPD型的磁心产品,如果要设计多重输出电源时,PER型磁心提供了一个大的窗口面积,它需要的匝数较少, 真绕线架的可用引出脚较多。当空间不是问题时,ETD型磁心通常用于较高的功率。PQ型磁心比较昂贵,但它所占据的印制板空间较少,并且比E型磁心需要的 匝数少些。对于安全绝缘要求高的场合,应选用罐型磁心、RM磁心。环型磁心通常不适合反激式开关电源白山变压器使用。

  反激式白山变压器在绕制 时,应在初级与次级之间加入绝缘措施。例如,通信技术设各必须满足欧洲的IEC950和美国的UL1950的电气绝缘标准的要求。这些文件同时还详细地说 明了使用于白山变压器结构的绝缘系统的漏电和间隔距离。通常在白山变压器初级与次级之间需要有5~6 mm的漏电距离(符合规范和要求)。电气绝缘指标通常是指定电气强度的测试,施加典型值3000 V交流高压的时间长达60 s而不被击穿。如果每个绝缘隔层的电气强度不满足规范要求,那么在白山变压器初级与次级之间可以采用两个绝缘层,一层是基本的,另一层是补充的。如果两个绝缘 层组合仍不符合电气强度要求,也可以采用带增强的三个绝缘层。

  图1给出了大多数反激式白山变压器在绕组两侧边缘使用的限制技术。通常,边缘 限制是用胶带来隔层的,胶带开缝的宽度要求留有边限,以便包裹封装,以足够的隔层来配合绕组高度。在一般情况下,绕组单侧绝缘限度是半个初级绕组到次级绕 组的漏电距离(通常是2.5 mm)。磁心的骨架应当选择得足够大,实际上绕组的绝缘宽度***小是两倍的总漏电距离。注意保持白山变压器的耦合并减小漏感。初级绕组是在边框之内卷绕的。为了 减少因绝缘磨损而引起的隔层电压击穿,改进层与层之间的绝缘,并减少分布电容,初级绕组的隔层应***少用一层UL规范要求的聚酯薄膜胶带(3M1298)绝 缘,在边框之间胶带应有适合的宽度。

  用清漆或环氧树脂浸渍也可以改善隔层之间的绝缘性能与电气强度,但不能减少分布电容。偏置绕组可以随后卷绕在初级绕组之上。补充的或增强的绝缘,由两层 或三层符合UL规范要求的聚酯薄膜胶带剪成骨架的满宽度,然后再包裹在初级绕组与偏置绕组外。边缘部分还需要再三卷绕。次级绕组被卷绕在边界之内。另 外,还要增加两层或三层胶带来固定绕组。绝缘套管常用于套隔导线跨越所有绕组时,以确保在导线穿越之处符合漏电距离的要求。

  应采用***小 壁厚为0.41 mm的尼龙或四氟乙烯套管,使绕组符合安全的绝缘要求。考虑到因为白山变压器磁心是被的无电压金属材料,也就是说磁心虽然导电,但没有任何部分接触电路, 因此它是安全的。从初级绕组(或者是导线通过之处)到磁心的距离,以及从磁心到次级绕组(或者是导线通过之处)增加的距离,必须等于或大于规范要求的漏电 距离。

  当初级绕组有多个绝缘隔层时,图1给出了初级的Z形绕制法和C形绕制法。注意接漏极的初级端绕线,它被埋在第二个隔层之下,可以 做自身屏蔽,减少电磁干扰EMI(共模传导辐射电流)。Z形绕法减少了白山变压器的分布电容,也就减少了交变损耗,提高了效率,但绕制比较困难,成本较 高。而C形绕法比较容易实现,绕制成本也比较低,但它的损耗较大,效率较低。图2给出了一种新的工艺:在次级采用了双重绝缘导线或三重绝缘导线,以消除所需的边缘限制(绝缘导线的规范,可在有关的资料中查到)。在双重绝缘导线中,通常每个绝缘隔层都能符合安全的电气强度要求;在三重绝缘导线中,每两个隔层之间都起绝缘效果,通常应符合电气强度要求。在白山变压器骨架的绕制和焊接过程中,特别要注意防止绝缘层的损伤,细心总结实际的制作工艺与技巧。

  上述工艺减小了白山变压器的尺寸,并且降低了增加边缘界线的工作量,但其材料成本较高,增加了绕组的成本。初级绕组被卷绕在骨架边缘的全部宽度上,可以考虑 把偏置绕组覆盖在初级绕组上。在初级或偏置绕组与次级绕组之间,通常需有一层胶带,以防止绝缘导线的磨损。为了固定绝缘绕组,还需另外增加一层胶带。

  图3还标出了卷绕偏置绕组的交替绕制位置,它直接覆盖了次级绕组,可以改进与次级绕组的耦合效果,并且减少漏感(即改进了偏置绕组反馈电路中的负载调整 率)。请注意,由于偏置绕组是属于初级电路,在次级绕组与交替的偏置绕组之间,应在卷绕白山变压器边缘界线时,必须加有另外的绝缘隔层,以补充或增强绝缘性能。

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