(1)选用优质材料制造变压器
变压器是通过电磁感应来改变网路电压的,主要材料是硅钢片和电磁线。这两种材料质地的优劣,直接影响变 压器的损耗特性。由运行中变压器铁心形成的损耗通称空载损耗,损耗值是恒定的,与变压器的负载率无大关系,也是不可避免的。但导磁材料的优劣,可以改变其损耗的大小。**代节能变压器就选用了优质的Q11、 Q10冷轧晶粒取向硅钢片,淘汰热轧的D44等硅钢片,结合结构设计的改进使空载扭耗降低40%。
(2)优化设计和改进工艺
从结构设计和制造工艺入手改善变压器的损耗特征,是制造厂的主要研究课题。电子计算机应用于变压器设计,为设计工作开拓了广阔的前景,可在理想的铜(电磁线 )铁(硅钢片)比例下,以损耗较低和铜铁耗量较少为设计 目标。使优质材料和优化设计的曲线相交于一点,从而获得较佳效果。铁心结构由原来的直接缝改为半直半斜和全斜接缝,则是结构设计的突破性改进,可使晶粒取向硅钢片(即目前广泛应用的Q10、Q11)在铁心接缝区的导磁方向得到缓和,降低了空载损耗。
一般指连接交流电源的线圈称之为“一次线圈”;而跨于此线圈的电压称之为“一次电压”。在二次线圈的感应电压,是由一次线圈与二次线圈间的“匝数比”所决定的。因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。
大部份的变压器均有固定的铁心,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁心里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度的磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁心二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者的线圈匝数比相同
与初级线圈相比,次级线圈的匝数(匝数比)对次级线圈的可用电压量有较大影响。但如果两个线圈彼此电隔离,那么次级电压是怎样产生的呢?
在此之前,我们已经说过,变压器主要由两个绕在普通软铁芯上的线圈组成。将交流电压(V P)施加于主线圈时,电流流经该线圈,按照法拉*电磁感应定律,该线圈通过该电流在自身周围产生磁场,称为互感。随着电流由零增加到较大值 dΦ/dt,磁场强度逐渐增大。
ƒ– 是赫兹的通量频率, =ω/2π
N –是线圈绕组的数量。
Φ– 是韦伯中的通量
这个方程叫做变压器 EMF方程。对主电动势而言, N为主电动势(N P),而对次电动势而言, N为次电动势(N S)。
另外要注意的是,由于变压器需要变磁才能正常工作,所以不能用变压器来转换或提供直流电压或电流,因为磁场必须改变才能感应出次级线圈的电压。换而言之,变压器不能以稳定的直流电压工作,而只能以交流或脉动电压工作。
当变压器的初级绕组与直流电源相连时,由于直流没有频率,绕组的有效阻抗会很低,只相当于所用铜的电阻,因此,该绕组的感抗会为零。这样绕组就会从直流电源中吸引过热,并较终烧毁非常高的电流,因为我们知道 I= V/R。
另一个基本参数是变压器的额定功率。只需将电流乘以电压,就可以得到变压器的额定功率,从而得到以伏安为单位的额定功率(VA)。小型单相变压器在伏安时可以只使用额定电压,而在较大电力变压器时,可以使用单位基洛伏安(千伏安),其中1千伏安等于1000伏特-安培,单位兆伏-莫雷斯(MVA),其中1兆伏安等于10,000千伏安。
对于理想的变压器(忽略任何损耗),次级线圈中的可用功率与初级线圈中的相同,它们都是恒定功率设备,只改变电压/电流的比值就可以改变功率。所以在理想的变压器中,功率比等于1 (单位),也就是说,电压 V乘以电流 I就不变。
也就是,一次侧电压/电流水平的电能转化成二次侧电压/电流水平相同的电能,转化成相同频率的电能。虽然变压器能提升(或降低)电压,但电源不能提升。当变压器的电压上升时,电流下降,反之则相反,所以输出功率总是和输入功率一样。所以,一次功率等于二次功率(P= P= S)
(1)***个字母表示与绕组接触的内部冷却介质:
O——矿物油或燃点不大于300℃的合成绝缘液体;
K——燃点大于300℃的绝缘液体;
L——燃点不可测出的绝缘液体。
(2)*二个字母表示内部冷却介质收循环方式:
N——流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环;
F——冷却设备中的油流是强迫循环,流经绕组内部的油流是热对流循环;
D——冷却设备中的油流是强迫循环,(至少)在主要绕组内的油流是强迫导向循环。
(3)*三个字母表示外部冷却介质:
A——空气;
W——水。
(4)*四个字母表示外部冷却介质的循环方式:
N——自然对流;
F——强迫循环(风扇、泵等)。
如
油浸自冷(ONAN)
油浸风冷(ONAF)
强迫油循环风冷(OFAF)
强迫油循环水冷(OFWF)
强迫导向油循环风冷(ODAF)
强迫导向油循环水冷ODWF)
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