樣品的性能測試
為檢驗設計方法的準確性,對按設計參數制成的環形變壓器樣品進行了性能測試,結果如下。
1 空載特性測試 測量電路如圖8所示。測得的數據列于表4,按照表4的數據,繪出圖9所示的空載特性曲線。 從變壓器的空載特性看出設計符合要求,在額定工作電壓220V時(工作點為A),變壓器的空載電流只有13.8mA,即使電源電壓上升到240V變壓器工 作在B點鐵心還未飽和,有較大的裕度。
2 電壓調整率測量 變壓器在空載時測得的次級空載電壓U20=12.6V,當通以額定電流I2=16.7A時,次級輸出電壓為U2=11.8V,按式(2)計算電壓調整率為 變壓器電壓調整率達到ΔU<7%的指標。
3 溫升試驗 用電阻法對變壓器繞組進行溫升試驗,在通電4h變壓器溫升穩定后進行測試,并按式(12)計算繞組平均溫升Δτm。 測量的數據及計算結果列于表5 從溫升試驗結果看出所設計的變壓器已達到標準型溫升標準,即Δτm<40℃,初次級繞組溫升基本相等,即兩繞組功耗較均衡。
4 絕緣性能試驗 1)絕緣電阻 用500V搖表測試絕緣電阻,初次級繞組之間的絕緣電阻在常態下均大于100MΩ。 2)抗電強度 變壓器初級與次級繞組之間能承受50Hz,4000V(有效值)電壓1min,而無擊穿和飛弧。限定漏電流為1mA,此項試驗證明變壓器的抗電強度達到 IEC標準。
結語 環形變壓器以其優良的性能和有競爭力的性能價格比,可以預期它會在較大領域內取代傳統的疊片式變壓器,隨著環形變壓器技術性能進一步提高,它將會在電子變壓器領域中有更廣闊的應用前景。
優點
環形變壓器的鐵心是用優質冷軋 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于傳統的疊片式鐵心。環形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上,線圈產生的磁力 線方向與鐵心磁路幾乎完全重合,與疊片式相比激磁能量和鐵心損耗將減小25%,由此帶來了下述一系列的優點。
優點一
1)電效率高鐵心無氣隙,疊裝系數可高達95%以上,鐵心磁導率可取1.5~1.8T(疊片式鐵心只能取1.2~1.4T),電效率高達95%以上,空載電流只有疊片式的10%。
優點二
2)外形尺寸小,重量輕環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,環形變壓器容易改變鐵心的長、寬、高比例,可以設計出符合要求的外形尺寸。
優點三
3)磁干擾較小環形變壓器鐵心沒有氣隙,繞組均勻地繞在環形的鐵心上,這種結構導致了漏磁小,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備上,例如應用在低電平放大器和醫療設備上。
優點四
4)振動噪聲較小鐵心沒有氣隙能減少鐵心感應振動的噪音,繞組均勻緊緊包住環形鐵心,有效地減小磁致伸縮引起的“嗡嗡”聲。
優點五
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。
優點六
6)容易安裝環形變壓器只有中心一個安裝螺桿,特別容易在電子設備中進行快速安裝與拆卸。