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铁芯 - 变压器铁芯的分类

铁芯 - 变压器铁芯的分类

铁芯 - 变压器铁芯的分类

壳式和芯式铁芯

铁芯中套绕组的部分称为“心柱”,不套绕组只起磁路作用的部分称为“铁轭”。凡铁芯包围了绕组就称为壳式;凡绕组包围心柱的称为芯式。壳式和芯式各有特色,但是由铁芯就够所决定的变压器制造工艺却大有区别,一旦选用了某种结构就很难转而产生一种结构。我国大多变压器铁芯采用叠积芯式。

单相和三相铁芯

单相铁芯有单项两柱式叠铁芯。单相单柱旁轭式四柱铁芯、单相双柱式叠铁芯、单相辐射式叠铁芯共五种;三相提诶新有三相柱式叠铁芯、三相旁轭式五柱铁芯、三相双框式叠铁芯、三相电抗器叠铁芯共四种。

立体式和平面式

立体式的心柱和铁轭不在一个平面内,有辐射式、渐开线式、对称式,因磁通分布比较均匀,可降低损耗;平面式的心柱和铁轭在同一平面内,机械强度高,工艺性好。

叠铁芯和卷铁芯

一般均为叠铁芯,由铁芯叠装而成。卷铁芯的形式较多。渐开线铁芯的心柱与铁轭之间气隙较大,影响空载电流,所以容量不能做的太小;但因漏磁通垂直进入铁芯片平面,影响附加损耗,所以片宽不宜过大,即容量不能太大。

铁心主要由铁芯本体、紧固件和绝缘件组成:

①铁芯本体、磁导体、由电工钢片制成。

②紧固件、夹件、螺杆、玻璃绑扎带、刚绑扎带和垫块等。

③绝缘件、夹件绝缘、绝缘管和绝缘垫、接地片和垫脚等。

电源变压器铁芯规格表

电源变压器常用铁芯规格列表 常用国标部标全长a 全宽f 窗高e 窗宽c 舌宽d 边宽b EI28 28.0 25.0 17.0 6.0 8.0 4.0 EI30 30.0 25.0 15.0 5.0 10.0 5.0 EI35 35.0 29.5 19.5 7.7 9.6 5.0 GE10 36.0 31.0 18.0 6.5 10.0 6.5 EI38 38.0 32.0 19.2 6.4 12.8 6.4 EI41 41.0 33.0 21.0 8.0 13.0 6.0 EI42 42.0 35.0 21.0 7.0 14.0 7.0 GE12 44.0 38.0 22.0 8.0 12.0 8.0 EI48 EI48 48.0 40.0 24.0 8.0 16.0 8.0 GE14 50.0 43.0 25.0 9.0 14.0 9.0 EI54 54.0 45.0 27.0 9.0 18.0 9.0 GE16 56.0 48.0 28.0 10.0 16.0 10.0 EI57 57.0 47.5 28.5 9.5 19.0 9.5 EI60 60.0 50.0 30.0 10.0 20.0 10.0 EI66 EI66 66.0 55.0 33.0 11.0 22.0 11.0 GE19 67.0 57.5 33.5 12.0 19.0 12.0 EI75 75.0 62.5 37.5 12.5 25.0 12.5 EI76 76.2 63.5 38.1 12.7 25.4 12.7 GEB22 78.0 67.0 39.0 14.0 22.0 14.0

EI84 84.0 70.0 42.0 14.0 28.0 14.0 EI86 85.8 71.5 42.9 14.3 28.6 14.3 GEB26 94.0 81.0 47.0 17.0 26.0 17.0 EI96 EI96 96.0 80.0 48.0 16.0 32.0 16.0 EI105 105.0 87.5 52.5 17.5 35.0 17.5 GEB30 106.0 91.0 53.0 19.0 30.0 19.0 常用国标部标全长a 全宽f 窗高e 窗宽c 舌宽d 边宽b EI108 108.0 90.0 54.0 18.0 36.0 18.0 EI114 114.0 95.0 57.0 19.0 38.0 19.0 EI120 120.0 100.0 60.0 20.0 40.0 20.0 GEB35 123.0 105.5 61.5 22.0 35.0 22.0 GEB44 132.0 110.0 66.0 22.0 44.0 22.0 EI133 133.2 111.0 66.6 22.2 44.4 22.2 GEB40 144.0 124.0 72.0 26.0 40.0 26.0 EI150 150.0 125.0 75.0 25.0 50.0 25.0 EI152 152.4 127.0 76.2 25.4 50.8 25.4 GEB50 154.0 127.0 77.0 27.0 50.0 25.0 GEB54 162.0 135.0 81.0 27.0 54.0 27.0 GEB56 168.0 140.0 84.0 28.0 56.0 28.0 GEB57 171.0 142.8 85.8 28.5 57.0 28.5 GEB60 180.0 150.0 90.0 30.0 60.0 30.0

变压器铁芯叠片方法

变压器铁芯叠片方法 简介:负载曲线的平均负载系数越高,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越小的变压器;负载曲线的平均负载系数越低,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越大的变压器。将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数,通常可取1-1.3,作为获得最佳效率的负载系数,然后按βb=(1/R)1/2计算变压器应具备的损耗比。 关键字:变压器 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件:

(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0 PC 变压器的损耗比=PC/P0 变压器的效率=PZ/(PZ ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。 3、变压器节能技术推广 1)推广使用低损耗变压器; (1)铁芯损耗的控制 变压器损耗中的空载损耗,即铁损,主要发生在变压器铁芯叠片内,主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁,为了克服磁回路中由周期性磁

变压器温升.pdf

1.变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 2.在变压器寿命上,引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀, 故变压器各部位的温度差别很大,因此需要对变压器在额定负荷时,各部分温度的升高做出规定,这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘,最高允许温度105℃。 各部分允许温升为:线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础,当环境温度为40℃时,105℃-40℃=65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃,故变压器油的允许温升为55℃。为防止油的老化,上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化,只有温升不超过允许值,就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 3.变压器上层油温,变压器线圈温度要比上层油温高10℃。国标规定:变压器绕组的极限 工作温度为105℃;(即环境温度为40时℃),上层温度不得超过95℃,通常以监视温度(上层油温)设定在85℃及以下为宜。 变压器异常运行主要表现在:声音不正常,温度显著升高,油色变黑,油位升高或降低,变压器过负荷,冷却系统故障及三相负荷不对称等。当出现以上异常现象时,应按运行规程规定,采取措施将其消除,并将处理经过记录在异常记录簿上。. q0 Q3 }2 `/ P8 U 在正常负荷和正常冷却条件下,变压器上层油温较平时高出10℃以上,或变压器负荷不变而油温不断上升,则应认为变压器温度异常。变压器温度异常可能是下列原因造成的: 1)变压器内部故障。如绕组匝间短路或层间短路,绕组对围屏放电,内部引线接头发热,铁芯多点接地使涡流增大而过热等。这时变压器应停电检修 2)冷却装置运行不正常。如潜油泵停运,风扇损坏停转,散热器阀门未打开。此时,在变压器不停电状态下,可对冷却装置的部分缺陷进行处理,或按规程规定调整变压器负荷至相应值。 变压器的温升: 变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 回答这个问题要提到变压器的允许温升,它的规定和依据? 在变压器寿命上,引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀,故变压器各部位的温度差别很大,因此需要对变压器在额定负荷时,各部分温度的升高做出规定,这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘,最高允许温度105℃。各部分允许温升为: 线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础,当环境温度为40℃时,105℃-40℃=65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃,故变压器油的允许温升为55℃。 为防止油的老化,上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化,只有温升不超过允许值,就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 一般变压器的主要绝缘是A级绝缘,规定最高使用温度为105度,变压器在运行中绕组的温度要比上层油温高10—15度。如果运行中的变压器上层油温总在80-90度左右,也就是绕组经常在95-105度左右。 如果变压器长时间在温度很高的情况下运行,会缩短内部绝缘纸板的寿命,使绝缘纸板变脆,容易发生破裂,失去应有的绝缘作用,造成击穿等事故;绕组绝缘严重老化,并加速绝缘油的劣化,影响使用寿命。所以能避免高温尽量避免,实在不行,时间也不宜太长。

-立体卷铁芯变压器的结构特点

立体卷铁芯变压器的结构特点: 1、磁路优化 (1)三维立体卷铁心层间没有接缝,磁路各处分布均匀,没有明显的高阻区,没有接缝处磁通密度的畸变现象。 (2)磁通方向与硅钢片晶体取向完全一致。 (3)三相磁路长度完全相等,三相磁路长度之和最短。 (4)三相磁路完全对称,三相空载电流完全平衡。 2、损耗低,节电效果显著 (1)三维立体卷铁心的磁化方向完全与硅钢片的轧制方向一致,且铁心层间没有搭头接槰,磁路各处的磁通分布均匀,没有明显的高阻区、没有接缝处磁通密度的畸变现象。在材质相同的前提下,卷绕式铁心与叠片式铁心相比,其铁损工艺系数从1.3-1.5之间下降到1.05左右,仅此一项可使铁心损耗降低10-20%。 (2)由于特殊的三维立体结构,使铁心的铁轭部分用材量比传统叠片铁心减少25%,且减少的角重量占铁心总重约6%。 (3)对硅钢片的剪切处理会使其导磁性能恶化,三维立体卷铁心经高温(800℃)真空充氮退火处理,不仅消除了铁心的机械应力,而且细化了硅钢片的磁畴,提高了硅钢片二次再结晶能力,使硅钢片的性能大大优于其出厂时的性能。 (4)经检测,三维立体变压器的空载损耗较国标降低25-35%,空载电流最高可降低92%。

3、噪音低 由于三维立体卷铁心是将硅钢片条料在专用的铁心卷绕机上不间断、紧密连续卷制而成,没有接缝,不会产生如叠片式那样因磁路不连续而发出的噪音。同时,三相磁路、磁通完全对称,工作磁密设计合理,因而产品噪音大大降低。 4、过载能力强 (1)产品本身的发热量很低:卷铁心变压器其空载损耗、空载电流都非常小,产品本身发热量就很低; (2)三相线圈呈“品”字形排布,在线圈间形成一条上下贯通的中心天然气道——“抽风烟筒”,由于上下铁轭温差30-40℃,产生强烈的空气对流,冷空气从下面往中心通道补充,热量从上铁轭内斜面辐射出去,自然循环中迅速带走变压器产生的热量。 5、结构紧凑,占地小 特殊的三维立体铁心使产品结构紧凑、布局合理,器身平面占用面积比传统产品减少10-15%,器身高度降低10-20%,若安装在箱式变电站中可缩小箱变体积近1/4。

变压器常用材料介绍

一、变压器简介 各种电子装备常用到变压器,作用是提供各种电压确保系统正常工作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗等。变压器除了能够在一个系统里占有显着百分比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中的要项。对不同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。 1.变压器分类 按工作频率分类,可分为以下几种:工频变压器:工作频率为50或60Hz;中频变压器:工作频率为400~1000Hz;音频变压器:工作频率为20~20kHz;超音频变压器:工作频率为20~100kHz;高频变压器:工作频率为20~100kHz 以上。 2.电压比 当变压器两组线圈圈数分别为N1和N2时,且N1为初级,N2为次级,则在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器:当N2N2,V1>V2,该变压器为降压变压器。反之则 为升压变压器。 3.变压器的效率 在额定功率时,变压器的输出功率和输入功率比值叫做变压器的效率。当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时,效率η等于100%(理想的情况),变压器将不产生任何损耗,但实际上变压器传输电能时总要产生损耗,这种损耗主要有铜损和铁损。铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。变压器的铁损包括两个方面,一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器磁心磁力线其方向和大小随之变化,使得磁心内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能。另一方面是涡流损耗,当变压器工作时铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量。变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗与输出功率就越小,效率也就越高。反之,功率越小,效率也就越低。 4.电子变压器小型化 变压器小型化可从以下几方面着手:(1) 高频化 提高电源频率可大大缩小变压器的体积和重量。目前,开关电源变压器可高达10MHz, 在高频具有低损耗的非晶态合金和超微晶合金的问世为高频化开创了良好的条件。 (2) 提高绝缘耐热等级 提高变压器的绝缘耐热等级可大大缩小变压器的体积。H 级绝缘材料和导线已实用化生产为H 级 变压器的工业生产创造了良好条件。 (3) 采用新材料、新工艺、新结构 变压器常用材料介绍 67

变压器各种规格尺寸

EE/EI型 磁芯外形:EE型、EI型 特点及应用范围:具有适用范围广,工作频率高,工作电压范围宽,输出功率大等.广泛应用于开关电源、 计算机、电子镇流器及家用电器等。 以下仅为例示尺寸,我公司可根据客户要求进行定制。 尺寸(mm) TYPE 序号针数 A B C±0.5D±0.5 E±0.5F EE-8.3 6 8 8 6 4 2.5 8.3 V EE-10 811.510.2 8 4 2.5 10.2 V EE-131012 12.5 8.5 4 2.5 13 V EE-16-1 614.813.3 9 4 3 16 V EE-16-21015.413 10.5 4 3.2 17.1 V EEL-161028.516 12.3 4 4.3 21.9 V EE-19-1 817.616 10 4 5 19 V EE-19-21017.216.213 4 3.9 20 V EEL-191031.516 10.5 4 4 21.1 V EEL-19-11015.630 24.1 4 3.5 21 H EE-25-1 620 18.212.5 4 6.3 25.2 V EE-25-2 821.717.512.6 4 5 25.2 V EE-25-31022.225 15.4 4 5 26.1 H EEL-25 835.317.512.5 4 5 25.2 V EE-301021 29.225.2 4 5 30 H EE-401427.630.525.8 4 5 40 H EE-42/15-11233.844 35.5 4 5 42 H EE-42/15-21641.348 37.7 4 5 42 H EE-42/15-31848.732 27.5 4 5 45.1 V EE-42/20-11245 39.832.5 4 5 42 V EE-42/20-21644.250 37.8 4 5 42.2 H EE-42/20-31844.137 27.3 4 5 45.3 V EE-552050 50 45.5 4 5 55 H

变压器的温升计算

变压器的温升计算方法探讨 1 引言 我们提出工频变压器温升计算的问题,对高频变压器的温升计算也可以用来借鉴。工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的,其实麻雀虽小五脏俱全,再成熟的东西也需要不断创新才有生命力。对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在,温升本身来源于试验数据,企业本身有大量试验数据,温升问题垂手可得,拿来主义就可以了,在本企业来说绝对有效,离开了本企业也带不走那么多数据。但冷静的考虑一下,任何一个企业不可能生产全系列变压器,总会有相当多的系列不在你生产的范围内,遇到一些新问题,只能用打样与试验的方法去解决,小铁心不在话下,耗费的工时与材料都不多,大铁心耗费的铁心与线材就要考虑考虑了。老企业可以用这样简单的办法去解决,只不过多花费一些时间罢了,一个新企业或规模不大的企业,遇到这些问题要用打样与试验的方法去解决,就耗时比较多了,有时候会损失商机。进入软件时代,软件的编写者如不能掌握这一问题,软件的用户将会大大减少。下面就温升的计算公式进行探讨,本文仅提出一个轮廓,供大家参考。 2 热阻法 热阻法基于温升与损耗成正比,不同磁心型号热阻不同,热阻法计算温升比较准确,因其本身由试验得来,磁心又是固定不变的,热阻数据由大型磁心生产厂商提供。有了厂家提供的热阻数据,简单、实用何乐而不为。高频变压器可采用这一方法。而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据,因此低频变压器设计者很难采用。热阻法的具体计算公式如下: 式中, 温升ΔT(℃) 变压器热阻Rth(℃/w) 变压器铜损PW(w) 变压器铁损PC(w) 3 热容量法 源于早期的灌封变压器,由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘,可以说是在考古中发现。这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件,既无热的传导,也无热的辐射,更无热的对流,热量全部靠变压器的铁心、导线、

中小型变压器铁芯叠片打工艺孔案例分析

中小型变压器铁芯叠片打工艺孔案例分析

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中小型变压器铁芯叠片打工艺孔案例分析-机电论文 中小型变压器铁芯叠片打工艺孔案例分析 刘延昭 (特变电工衡阳电气分公司铁芯项目公司,湖南衡阳421007) 摘要:中小型铁芯产品是铁芯项目公司的拳头产品,但随着“十三五”的到来,要想顺利完成公司制定的战略计划,铁芯项目部任重而道远,车间生产仍受各方面制约,诸如生产效率提不上、交货进度经常推迟等一系列问题急需改善,特别是叠片这道工序影响较大。环观整个行业,目前叠片工序基本上都是纯人工操作,产品的质量及使用性能对员工的素质及业务能力要求非常高,目前只有极少数行业龙头引入了自动叠片机,但是要付出的代价非常昂贵,仅仅叠片机就得上千万,还需要将整个车间的布局推翻重建。在此背景下,各公司都在寻求一些突破方法来改善叠片工序。现通过研究片型打孔定位及改变铁芯叠片模式来简化、改善叠片工序,减少叠片过程中人工修、敲等行为,以减少人为因素对铁芯的影响。 关键词:自动叠片机;生产效率;打孔定位 1案例背景 随着企业的发展朝着工业4.0的方向逼近,在各制造行业中,全机械自动化生产将是未来工厂发展的一个重大趋势。“工业4.0”项目主要分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。工人将会被越来越多的智能设备代替,未来工厂的人员结构可能大多为技术人员、设备操作人员、营销人员等非一线员工。整个变压器铁芯制造业的明天也会如此,最依赖人工的叠片将会被引进的全自动

变压器尺寸规格

精心整理 SC(B)9、SC(B)10型树脂绝缘干式电力变压器 产品概述的内容: 我公司生产的SC系列树脂绝缘干式电力变压器是引进ABB-Micafil公司90年代FRVT制造技术和欧洲最新带填料真空薄绝缘 浇注和低压线圈箔绕技术,并在原有设备德国GEORG公司剪切线,斯托伯格绕线机等先进的生产设备的基础上再次引进德国HUBERS新一代浇注设备;意大利新型箔式绕线机制造而成的新一代低损耗、低噪声干式变压器。经考核产品性能达到并超过了 IEC726、GB6450、GB/T10228-1997标准。在国际上处于先进水平。 产品具有损耗低、体积小、重量轻、噪声低、防潮、耐污、抗裂、抗冲击、阻燃、过载能力强和局放小(局部放电量小于10PC)等优点。 本产品结构合理,使用与监护简单方便。配备BWK系列干式变压器用温度自动检测控制系统后,可实现故障、超温的声光报 警及超温自动跳闸和自动起停风机等功能。为变压器安全可靠运行提供了有力保证。 本产品可广泛用于输变电系统、宾馆、饭店、高层建筑、商业中心、体育场馆、石化工厂、地铁、车站、机场、海上钻台等场 所。特别适合于负荷中心和具有特殊防火要求的场所。 SCB9变压器SCB10变压器 产品特点 SC系列树脂浇注干式变压器采用先进的技术和国际一流的先进设备,体质的材料、科学的配方、严格的工艺和高标准检测, 使产品具有以下特点: a、高、低压线圈均采用铜导体,SCB系列低压采用整张铜箔绕制。玻璃纤维增强,高真空状态下干燥和浇注环氧树脂。固化 后形成坚固的整体,机械强度高,抗短路性能强。局部放电量小,可靠性高,使用寿命长。 b、阻燃、防爆、不污染环境。采用进口的环氧树脂加玻璃纤维复合绝缘材料,且环氧树脂中含有一定比例的石英粉,导热系 数和阻燃性能比树脂玻璃纤维材料有很大提高,且高温下不会产生有害的气体。 c、线圈不吸潮,铁芯夹件有特殊的防蚀涂层,可在高温度和其它恶劣环境下运行。间断运行无需去潮处理。 d、抗短路、雷电冲击水平高。 e、线圈内外侧树脂层薄,散热性能好。冷却方式一般采用空气自冷,对于任何防护等级的变压器,均可配置风冷系统,以提 高短时过载能力,以确保安全运行。 f、低损耗、低噪声,节能效果好,运行经济,免维护。 g、体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低。 h、因无火灾、爆炸之忧,可分散安装在负荷中心,充分靠近用电站,从而降低线路造价和节省昂贵的低压费用。 型号含义

干式变压器绕组温升计算方法分析

干式变压器绕组温升计算方法分析 傅华强 2003 1发热与散热的平衡—绕组的稳定温升 绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。 绕组的散热是一个复杂过程。影响绕组散热的主要因素:绕组温度;绝缘层厚;绕组外包绝缘厚:绕组外包绝缘材料的散热性能;散热气道的宽度和长度;气流速度;铁芯和相邻绕组散热的影响等。因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。 2 绕组温升计算的数学模型 绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。公式运用的温度范围也是有限定的。如: τ= K Q X Q = W/S S=∑ αi S i 式中:τ—绕组温升; K—系数; X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小; Q— 绕组的单位热负荷 W/m2 W—参考温度下的绕组损耗功率 W S— 等效散热面 m2 S i— 绕组散热面 m2 αi— 散热系数 2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。 2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的,非包封变压器的传导温升

所占比例很小,因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了,有些公式还要加上传导引起的温升,如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。 2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的,在一个不大的温度段,对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8,而强迫油循环时X取0.7,饼式绕组X取0.6。一般干式变压器X值取0.8,当温升在80K 左右时,由于温度高时散热效率高,在一些计算公式中X取0.75,因而当温升在100—125K时,X的取值应该再小些。 2.4 当温升范围较大时,用一个计算公式会首尾不能兼顾,需要用两个以上的公式,它们的X值不同,即斜率不同。实际上是由几条直线组成的近似曲线。 2.5 绕组的单位热负荷Q 是指在无遮盖的单位散热面上的功率(W/m2),有气道的散热面,则要确定气道的散热系数。 2.6如果计算所得温升离参考温度很远,由于计算所用绕组损耗功率离实际功率差得太大而误差很大,则应调整计算绕组损耗功率所用的参考温度。 3 确定数学模型的工厂方法 最实用的确定数学模型的方法是通过典型变压器的温升试验。无气道绕组的温升是最基本的,如绕在厚绝缘筒上的外线圈。线圈外部的面积大小就是有效散热面,先算出热负荷Q值,由试验所得温升与Q值在双对数座标纸上打点,最少要有3个试验数据,即可在对数坐标纸上连成一条合理的直线,从这条直线上确定公式的两个系数K和X。 τ= K Q X τ1 K = ———— Q1 X Lgτ2 - Lgτ1Lgτ2/τ1 X =———————— = ———— Lg Q2 - Lg Q1Lg Q2/Q1 式中:

【CN209561193U】变压器铁芯片叠片机构、装置及叠片机【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920482186.7 (22)申请日 2019.04.10 (73)专利权人 四川德华电气有限责任公司 地址 637700 四川省南充市营山县三星工 业园区 (72)发明人 张吉安 陈楚畅  (51)Int.Cl. H01F 41/02(2006.01) (54)实用新型名称变压器铁芯片叠片机构、装置及叠片机(57)摘要本实用新型提供了一种变压器铁芯片叠片机构、装置及叠片机,涉及变压器生产的自动化设备技术领域。普通叠片机的叠片精准度较差,并且效率较低;一些叠片机加装了用以精准定位铁芯片的装置,包括多个相应的电气元件,其不但使叠片机结构变得复杂,需要定时维护,成本高昂,并且定位装置对铁芯片定位需要一定的时间,叠片效率仍然不高,而使用大量的电气元件,使叠片机的整体可靠性降低。本实用新型吸盘架吸取铁芯片向下叠放时,导向件与夹块组配合使夹块组收缩,铁芯片很容易放入夹块间,而吸盘架升起后,夹块组在弹性件的作用下伸展,将铁芯片卡紧,并且铁芯片在既定位置固定,叠片效率高,且不用对铁芯片进行精准定位,而采用机械结构, 设备可靠性强。权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 209561193 U 2019.10.29 C N 209561193 U

权 利 要 求 书1/2页CN 209561193 U 1.变压器铁芯片叠片机构,其特征在于,包括: 底座(221),其用于支撑; 夹块组,其至少包含两个夹块并设于底座(221)上,至少一个夹块与底座(221)滑动连接; 吸盘架(20),其可升降地设于夹块组上方,用于将铁芯片下料到底座(221)上; 导向件,其设于吸盘架(20)上; 其中,至少一个夹块上设有第一导向部,导向件上设有第二导向部,吸盘架(20)下降,第一导向部与第二导向部配合,使铁芯片落入底座(221)上。 2.根据权利要求1所述的变压器铁芯片叠片机构,其特征在于,所述夹块组的夹块之间设有弹性件,至少一个所述夹块在所述弹性件的弹力作用下可在底座(221)上滑动。 3.根据权利要求2所述的变压器铁芯片叠片机构,其特征在于,所述底座(221)上设有凹槽,所述夹块组设置于所述凹槽内,其中,至少一个夹块可沿着凹槽所限定的方向滑动;所述弹性件设置于位于凹槽内的那部分夹块之间。 4.根据权利要求3所述的变压器铁芯片叠片机构,其特征在于,所述夹块组包含两个夹块,两个所述夹块均具有第一导向部,且两个所述夹块均与底座(221)滑动连接;所述吸盘架(20)上配有包含第二导向部的两个导向件,下料时,两个所述导向件与两个夹块配合使铁芯片落入底座(221)上。 5.根据权利要求4所述的变压器铁芯片叠片机构,其特征在于,所述第一导向部和第二导向部为相互配合的斜面结构。 6.变压器铁芯片叠片装置,其特征在于,包括: 滑槽板(2101),其用于支撑; 滑动板(2115),其滑动地设于所述滑槽板(2101)上; 如权利要求1~5任一一项所述的变压器铁芯片叠片机构,其设于所述滑动板(2115)上。 7.根据权利要求6所述的变压器铁芯片叠片装置,其特征在于,还包括: 托板(2112),其用于拖动所述滑动板(2115)沿着滑槽板(2101)所限定的方向滑动; 弹性夹块(2114),其一端具有弹性突起部,所述弹性夹块(2114)设置在所述托板(2112)上; 驱动源,其与所述托板(2112)传动连接,用于提供驱动动力; 其中,当所述叠片装置工作时,所述弹性凸起部抵接在所述滑动板(2115)的一侧端,并推动所述滑动板(2115)沿预定方向滑动。 8.根据权利要求7所述的变压器铁芯片叠片装置,其特征在于,所述滑槽板(2101)上还设有可升降的定位块(2105),所述定位块(2105)升降时使滑动板(2115)限位或移动。 9.根据权利要求8所述的变压器铁芯片叠片装置,其特征在于,所述滑槽板(2101)上设有红外传感器(2103),当红外传感器(2103)检测到所述滑动板(2115)到达预定位置时,所述的定位块(2105)升起。 10.变压器铁芯片叠片机,其特征在于,包括: 箱架体(1),其用于支撑; 如权利要求7~9任一一项所述的变压器铁芯片叠片装置,其设置于所述箱架体(1)的 2

变压器铁心材料介绍

变压器铁心材料介绍 变压器铁心材料介绍 几乎所有的人造磁性物质都是以铁/镍/钴为主要原素再依照不同用途加上其 它非磁性物质混合制造出不同特性的磁性物质. 1.硅钢片.1.1一般音响用硅钢片成份大都是(3%Si)日系Z11规格Bsat约1.7T- -1.8THI-B更高.美系规格平价M6规格Bsat约1.3TM0与日系H-B相似.目前 M0/HI-B只有美日两国生产制造他们都不是不接小量订单不然就是太贵了.根据 过去经验好像美国铁心比日系铁心铁损要低一些同时电感也较高. 2.镍合金铁心.2.1一般美国标准分类为镍含量50%及80%两种日系就复杂多 了35%---80%.超过80%的铁心就很少见大都是制成MUmetal.2.2就以手边美制 EI4180%镍钢片及EI8750%镍钢片来说50%镍钢片Bsat1.5T初导磁率40,00080%镍钢片Bsat0.8T初导磁率100,000Bsat决定了变压器在大电流之下铁心饱和的速 度初导磁率决定了变压器对小信号的灵敏度各位很容易就会发现这两种要求竟 然是相互矛盾相互消涨无法兼具的.因此个人认为80%的镍钢片是不能用在后级 输出变压器当然SE就更不必谈了,有条件的用在推动变压器上也就是就是小电 流不然就只有不惜工本加厚铁心一条路可走.50%镍钢片较为中庸不论前级/后级 输出变压器或是推动变压器都很合用C/P值最高.2.3实际聆听时镍钢片音乐细 节特多高音细腻但唯一缺点就是大音量时低音量感不如硅钢片. 3.钴铁合金.3.1常见的材质为(50%+50%)钴是目前已知唯一能够与铁混合后可 增加饱和磁场值的金属Bsat可达2.45T但钴实在太贵太少了大概只有军方才用 的起. 4.铁基amorphous合金4.1常见的材质为(80%铁其它成份为硼硅碳等)但是是 以秒降低100万度的速度将金属极速冷却.由于冷却速度实太快了,快到连金属

变压器的温升计算公式

变压器的温升计算公式 1 引言 工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的,对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在,温升本身来源于试验数据,企业本身有大量试验数据,温升问题垂手可得。下面就温升的计算公式进行探讨,本文仅提出一个轮廓,供大家参考。 2 热阻法 热阻法基于温升与损耗成正比,不同磁心型号热阻不同,热阻法计算温升比较准确,因其本身由试验得来,磁心又是固定不变的,热阻数据由大型磁心生产厂商提供。有了厂家提供的热阻数据,简单、实用何乐而不为。高频变压器可采用这一方法。而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据,因此低频变压器设计者很难采用。热阻法的具体计算公式如下: 式中, 温升ΔT(℃) 变压器热阻Rth(℃/w) 变压器铜损PW(w) 变压器铁损PC(w) 3 热容量法 源于早期的灌封变压器,由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘,可以说是在考古中发现。这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件,既无热的传导,也无热的辐射,更无热的对流,热量全部靠变压器的铁心、导线、绝缘材料消耗掉。这样引出一个热容量(比热)的概念,就可以利用古人留给我们的比热的试验数据,准确的计算出变压器的温升来。不是所有的变压器都可以利用这一计算公式,唯独只有带塑料外壳的适配器可采用这一方法,这种计算方法准确度犹如瓮中捉鳖十拿九稳。 若适配器开有百叶窗,那就有一部份热量通过对流散发出去,如不存在强迫对流,百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。上一代的变压器设计工作者对这一计算方法很熟悉,现在的变压器设计工作者根据此线索,进行考古也会有收获。热容量法的计算模式如下: 式中,温升ΔT(℃)

变压器铁芯装配工艺要求

产品制造装配试验 工艺要求 RH3-03-030-A 发放号: 荣成市电焊机厂有限公司

目录 1.硅钢片的冲压、剪切的工艺要求 2.变压器铁芯装配工艺要求 3.变压器线圈的绕制工艺要求 4.变压器线圈及变压器浸漆工艺要求 5.印制电路板装焊工艺规程 6.电子元件的老化、筛选工艺要求 7.喷漆的工艺要求 8.焊机调试及工艺技术要求 9.电焊机装配的工艺要求 10.板金车间的工艺要求

硅钢片的冲压、剪切的工艺要求 1.本工艺规定了硅钢片的冲压、剪切的过程及参数要求。 2.冲压 a.按冲床使用工艺要求将模具校正、按装、紧固。 b.按通电源,开动冲床进行试冲,按检验规则检查毛刺尺寸等,合格后再冲5-6片作为首件存放。 a.在操作中每冲500片左右,应抽样与首件校对,如发现尺寸等不符合检验规则要求时应重新调整,待符合后方能继续冲片。 b.每冲到4000-5000片左右时应检查模刃情况,如冲片毛刺偏差合格,模刃也无异常情况,则也应停止冲压,并对模具表面进行适当处理。 3.误差检验 a.硅钢片单孔位置偏差如图,用卡尺测量a、b尺寸,其偏差应符合下表 A、B为图样尺寸 基本尺寸фd ≤18 >18 A向位置偏差 -0.15 -0.8 B向位置偏差 +0.5 +0.8 b.硅钢片方孔位置偏差如图,用卡尺测量方孔偏差,其偏差应符合下表.

c.硅钢片冲压毛刺偏差用板厚千分尺测量毛刺偏差应符合下表 硅钢片厚度个别毛刺偏差毛刺偏差 0.35-0.5 0.12 0.08 4.剪切 a.按要求将剪板机上下刀片按装固定。 b.用硅钢片试剪,剪切两片硅钢片,检查毛刺及尺寸是否符合检 验要求,并将合格的两片硅钢片作为首件存放。 c.在加工过程中每剪200片左右,操作者应将硅钢片与首件校 对,如有变动应重新调整。 d.硅钢片的长度偏差应符合下表 公称 偏长度 ≤250 250-315 315-400 400-500 500-630 630-800 >800 差 片型 -0.10 -0.15 -0.20 -0.25 -0.30 0.35 -0.40 e.硅钢片的宽度偏差应符合下表 公称宽度B ≤50 50-120 >120 公称长度L ≤250 >250 ≤250 >250 >250 0.1. 0.15 0.20 0.25 0.30 f.硅钢片角度偏差如图取两片硅钢片对叠,测量角度偏差应符合

常用变压器的种类与特点

常用变压器的种类与特点 一、常用变压器的分类可归纳如下: (1)按相数分: 1)单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。 2)三相变压器:用于三相系统的升、降电压。 (2)按冷却方式分: 1)干式变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。 2)油浸式变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 (3)按用途分: 1)电力变压器:用于输配电系统的升、降电压。 2)仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 3)试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。 4)特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。(4)按绕组形式分: 1)双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级。 2)三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。 3)自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。

(5)按铁芯形式分: 1)芯式变压器:用于高压的电力变压器。 2)壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中 感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余 的绕组叫次级线圈。 二、电源变压器的特性参数 1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。 2、额定功率 在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。 3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。 4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。 5、空载电流

变压器绕组温度场的二维数值计算

变压器绕组温度场的二维数值计算 2D N um erical Calcu lati on of T em peratu re F ield of W inding in T ran sfo r m er 傅晨钊,汲胜昌,王世山,李彦明 (西安交通大学电气工程学院,西安710049) 摘 要 分析变压器绕组的热源和散热条件,应用传热学和流体力学的原理建立其温度场和绝缘油流场的有限元方程,并确定了边界条件。得到绕组温度场和绝缘油流场的分布,并与实测温度值进行了比较,误差均在1K范围内,证明了此方法的正确性。 Abstract T h is paper analyzed the heat sources and the ther m al dispersi on conditi ons of transfo r m er w inding.T he finite elem ent equati ons of temperature field and flow field w ere built by ther modynam ics and hydrodynam ics p rinci p le. A t the sam e ti m e,boundary conditi ons w ere confir m ed. T he temperature distributi on and flow distributi on w ere giv2 en by so lving the equati ons.T he comparison betw een the calculated results and m easured results show s the agree2 m ent:T he difference w as less than1K.It w as verified that the temperature distributi on and flow distributi on could be so lved by th is m ethod. 关键词 变压器 绕组 温度场 有限元 Key words transfo r m er w inding temperature field fi2 nite elem ent 中图分类号 TM83 文献标识码 A 0 前 言 变压器绕组温升的分析和计算对产品的研制开发和运行维护十分重要。传统的平均温升概念不能全面准确反映绕组的真实状况。本文应用传热学和流体力学的原理建立绕组温度场和绝缘油流场的有限元方程,通过数值计算求出各点的温度和绝缘油流动的状况,得到整个变压器绕组的温度场分布。 1 变压器绕组的热源和散热分析 111 变压器绕组的热源 为集中研究绕组的温度场分布,制作的小型变压器绕组实体模型中无铁心,长方环氧箱体。变压器绕组的热源主要是绕组的电阻和绕组内部的涡流损耗,其表达式为: P=P R+P WL=I2R+P W L 其中,I、R、P WL分别为变压器绕组的电流、电阻和涡流损耗。计算中,单位热源q=P V,P为测量得到的有功损耗;V为绕组体积。 112 变压器绕组的散热分析 变压器绕组的散热主要是对流换热,包括箱壁外侧与外界空气的自然对流散热和油流与箱壁内侧和绕组的强制对流散热。 对流散热主要取决于两者之间的温差、对流换热系数和换热面积。由于箱壁的几何形状比较规则,自然对流换热系数Α1采用均值对计算结果影响不大。Α1由下式得到[1]: Α1=C(Κ H)(G r m P r)n, 其中,H为箱壁高度;G r m为葛拉晓夫数;P r为普朗特数;C和n为常数;Κ为空气导热系数。 由于受许多因素的影响,如油的物理特性、绕组的生热率和几何形状、各绕组的空间位置、边界条件和油的流动方式等,油流与绕组的强制对流散热相对复杂一些,其中各绕组的空间位置决定了它们和油之间的Α1相差很大,不能用均值近似。油的流动方式决定了换热的效果,可分为层流和湍流,两者流动状态和换热效果相差较大,须通过雷诺数R e判断: R e=ΘΤL c Λ, 其中,Θ为流体密度;Τ为流体流速;L c为特征尺寸;Λ为流体绝对粘度。当R e<2300时,流动方式为层流;超过时为湍流。 由此可知,必须将变压器绕组温度场和绝缘油流场问题联立,方可得到理想结果。 2 求解的微分方程和边界条件 首先进行4点假设: 1)稳态:当发热与散热达到热平衡时,绕组及油的温、速度分布不随时间变化; 2)常数:油的物理特性,如动力粘度、密度、比热恒定不可压缩; 3)绕组的发热是唯一热源,且单位时间单位体积发热量为常数,传热系数均匀; 4)外界空气温度恒定:油的流动和散热,其温度场和速度场受质量、动量和能量传递的共同支配,由下列方程组描述[2~3]: a1连续性方程 5u 5x+5Τ 5y=0, b1x方向的动量微分方程  Θ(u 5u 5x+Τ 5u 5y)=F x- 5p 5x+Λ( 52u 5x2+ 52u 5y2), c1y方向的动量微分方程  Θ(u 5Τ 5x+Τ 5Τ 5y)=F y- 5p 5y+Λ( 52Τ 5x2+ 52Τ 5y2), 1能量微分方程 ? 1 ? M ay.2002 H IGH VOL TA GE EN G I N EER I N G V o l.28N o.5

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