电气工程知识:R型变压器的优缺点_0.doc
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R型变压器的优缺点
自从R型变压器问世以来,它所具有的低漏磁、低噪音、高效率等优点越来越为人们所接受。
它广泛运用于电子、通讯、医疗设备等领域。
随着中功率R型变压器的开发,还广泛运用于大功率逆变电源、铁路信号等。
随着R型变压器的技术和工艺的日益完善,它必将为我国的经济建设做出应有的贡献。
但新事物的出现有其先进的一面,也必有其不足的一面。
那就是R型变压器所特有的冲击电流比较大的特点。
现在已有有关专家讨论,认为降低变压器冲击电流有以下方法:
第一,可降低铁心的磁通密度Bm.使铁心在空载合闸时降低其饱和的程度,从而减少冲击电流。
第二,对于功率较大的R型变压器可采用初级绕在外层,次级绕在内层的绕制方法,来降低冲击电流。
R型变压器的优缺点
自从R型变压器问世以来,她所具有的低漏磁、低噪音、高效率等优点越来越为人们所接受。
它广泛运用于电子、通讯、医疗设备等领域。
随着中功率R型变压器的开发,还广泛运用于大功率逆变电源、铁路信号等。
随着R型变压器的技术和工艺的日益完善,它必将为我国的经济建设做出应有的贡献。
但新事物的出现有其先进的一面,也必有其不足的一面。
那就是R型变压器所特有的冲击电流比较大的特点。
现在已有有关专家讨论,认为降低变压器冲击电流有以下方法:
第一,可降低铁心的磁通密度Bm。
使铁心在空载合闸时降低其饱和的程度,从而减少冲击电流。
第二,对于功率较大的R型变压器可采用初级绕在外层,次级绕在内层的绕制方法,来降低冲击电流。
R型铁芯变压器潜力探讨与若干问题的分析作者:佚名来源:网络点击数: 6 更新时间:2008-10-30 10:01:16收藏此篇精彩内容到:1 R型铁芯变压器目前现状R型铁芯变压器在国内发展已近20个年头,除了音响、仪表等设备利用其漏磁小、振动低、噪音小、高度矮外,并未在电源界引起多蟮南煊ΑK坪跗毡槿衔?⑴其尺寸重量体积并不小。
⑵需要专用的绕线机。
⑶与CD型铁芯变压器相比品种不够多。
⑷安装不够牢靠;引出线方式不令人满意;不好端封,防潮性能难以保证。
⑸最致命的缺点是合闸电流大,易烧保险丝。
近年来R型铁芯变压器的价格已几乎与CD型铁芯变压器相近,但因上述原因,似乎R型铁芯变压器还是难有大的发展。
本人经过一番探索认为并非如此,而是大有潜力。
2 R型铁芯变压器的造型优势人们都说R型铁芯变压器省铜,实际上它有一个理论值;"目前"CD型铁芯变压器可以说从电、磁性能和工艺方面是最好的,因而我们就选CD型铁芯变压器作为比较对象;假定铁芯截面都为1个单位,钢带厚度、涂层和占空系数均相同,如图1:R型铁芯变压器铁芯截面积:其中 D 为铁芯柱直径,则比较时对R型铁芯不应扬长避短,还应考虑R型铁芯截面的真圆度(见《国际电子变压器》2001.11"真圆度与R型铁芯变压器有效截面的工程计算" ),26种(已不算少)铁芯的真圆度为0.946-0.981,那么CD型铁芯变压器铁芯截面积:S=a×b=0.707×1.414=1其中:a为CD型铁芯柱宽度b为CD型铁芯柱厚度我们再假定铁芯的窗孔均为1.2a, 窗孔高度相同,都是双线包,窗孔绕满,绕组数据相同,则每一匝的平均周长就代表整个绕组长度的比例。
R型铁芯变压器绕组平均周长为: =π×=π×(1.1945+0.707×0.6)=5.0827=π×=π×(1.15188+0.707×0.6)=4.94889CD型铁芯变压器绕组平均周长为: Lcdcp=2(a+b)+2π×0.3× a=2(0.707+1.414)+2π×0.3×0.707=5.573988若以CD型铁芯变压器为基数,将两者周长相比较:如此我们可认为R型铁芯变压器省铜(同时减少铜耗)理论值在10.88-11.12%之间。
变压器部件的功能及常见缺陷分析提纲:分为三个部分:一是变压器各组件的功能和作用二是各种异常现象对应存在的缺陷情况,以及对正常运行带来的影响三是导致变压器跳闸的情况一、组件的功能和作用(对应部件照片)组件:铁芯、绕组、油箱与变压器油、绝缘套管、冷却装臵(风扇电机、油泵、油流继电器、总控箱、分控箱)、储油柜、呼吸器、压力释放器、调压开关、气体继电器、压力及突发压力继电器、温度计、有载开关在线滤油装臵、在线气体监测装臵、消防装臵。
1 铁芯铁芯是变压器最基本的组成部件之一,是变压器的磁路部分,变压器的一二次绕组都在铁芯上,为提高磁路导磁系数和降低铁芯内涡流损耗,铁芯通常用0.35毫米,表面涂绝缘的硅钢片制成。
铁芯分铁芯柱和铁轭两部分,铁芯柱上套绕组,铁轭将铁芯连接起来,使之形成闭合磁路。
为防止运行中变压器铁芯、夹件、压圈等金属部件感应悬浮电位过高而造成放电,这些部件均需单点接地。
为了方便试验和故障查找,大型变压器一般将铁芯和夹件分别通过两个套管引出接地。
2 绕组绕组也是变压器的最基本的部件之一。
它是变压器的电路部分,一般用绝缘纸包裹的铜线或者铝线绕成。
接到高压电网的绕组为高压绕组,接到低压电网的绕组为低压绕组。
大型电力变压器采用同心式绕组。
它是将高、低压绕组同心地套在铁芯柱上。
通常低压绕组靠近铁芯,高压绕组在外侧。
这主要是从绝缘要求容易满足和便于引出高压分接开关来考虑的。
变压器高压绕组常采用连续式结构,绕组的盘(饼)和盘(饼)之间有横向油道,起绝缘、冷却、散热作用。
3 油箱与变压器油油箱是油浸式变压器的外壳,变压器的铁芯和绕组臵于油箱内,箱内注满变压器油。
变压器油应根据所在地温度选用,且不能混用。
如:湖南地区使用25#油,25#指变压器油的凝固点是零下25摄氏度。
变压器油的作用就是绝缘和冷却,要求变压器油十分纯净,不能含有杂质和水分,为防止变压器油的老化,必须采取措施,防止油受潮,减少与空气的接触。
油箱分上盖、底座和箱体三部分。
1前言R型变压器是日本20世纪80年代研制成功的一种高技术、高性能、节能型的新颖电子变压器。
它的结构独特、外观新颖,具有体积小、漏磁少、温升低、噪声低的特点。
它的空载损耗、负载损耗小等优良电性能均胜过同容量的其它电子变压器。
R型变压器的出现,当时被称为变压器的一次革命。
在20世纪80年代末到90年代初,R型变压器传入我国,很快被我国电子行业重视。
但进口一台日本的R型铁芯硅钢带开料机价格高达50万美元。
进口一台电子变压器绕线机也要3万美元。
上海地区有一部分科技人员从90年代初开始,决心开发国产的R型变压器制造设备,生产中国自己的R型变压器。
经过10年的努力,从多次失败中总结经验,继续开发,终于开创出一条开发R型变压器的各种专用设备国产化的道路,取得了成功。
在这个过程中,先后有不少人付出了精力和代价。
最早投入研制的是上海仪表变压器厂,首制了一台由凸轮控制的硅钢带开料机,申请了专利。
接着是上海电机厂与东华大学共同开发了一台由计算机控制的硅钢带开料机,同时生产出单相和三相R型铁芯,也申请了专利。
2年后,上海大德电脑公司许大东、张明德等在前人的经验基础上试制成功一台由单板机控制的硅钢带开料机(单根开料)和R型铁芯卷绕机及R型变压器绕线机,并建成R型变压器生产线,生产出我国第一批R型变压器。
上海上科实验研究所在大德电脑公司之后,相继研制成功能够进行双根硅钢带套裁的电脑控制的硅钢带开料机,提高了材料的利用率,由65%提高到85%,降低了成本,也扩大了市场。
到1997年,全国电子变压器行业协会开始制订中国R型电子变压器和R型铁芯的行业标准,现已报送中华人民共和国信息产业部审批,待发布。
经过10年的努力,R型电子变压器的国产化取得了成功,意味着我国R型电子变压器的生产制造技术和加工工艺日趋成熟,已经掌握了制造R型变压器的相关技术。
2R型电力变压器的开发1997年,上海宏德变压器有限公司突破常规,在用户需要的基础上,自行投资、设计制造了一套大型的生产电力变压器R型铁芯硅钢带开料机。
R型变压器目录1 R型变压器的概述2 R型变压器的核心部件3 R型变压器的特点4 R型变压器的注意事项1R型变压器的概述R型变压器是当代国际上最新型的变压器产品。
此种变压器打破了传统的C型、E型、环型变压器铁芯截面为方型的结构型式,采用了由一根由窄到宽,由宽到窄均匀过渡的优质硅钢带连续卷绕而成,铁芯无切割,截面近似圆形的结构形式。
与传统的C型、E型变压器相比较具有漏磁小,温升低,体积小,重量轻,无噪音等显着特点。
R型变压器可广泛应用于音响电视广播设备、卫星接收机、复印机、计算机、医疗仪器、电子天平及各种电子仪器设备等方面。
2R型变压器的核心部件R 型变压器的核心部分——R型铁心,是由一根用开料机切割成宽窄不一,即由窄到宽,由宽到窄连续均匀过渡的优质冷轧取向硅钢带卷绕而成,经热处理退火,浸渍绝缘漆,一次成型。
铁心不切割,截面近似圆形,如图所示:R型变压器的铁芯3R型变压器的特点R 型变压器与传统的E型插片铁心变压器相比具有以下特点:①体积小30%,质量轻40%;②漏磁小,只有E型变压器的1/10 以下;③损耗小,温升低,与E 型变压器相比,温升降低一半以下;④结构简单,噪音低;⑤常用卧式结构,薄形化,适合于高密度安装;⑥绕组呈圆形,平均匝长减少6%—10%,铜损低,用铜量少。
4R型变压器的注意事项1) 根据铁心材质的磁性能来确定电磁参量目前R型铁心所选用的材料主要是DQl51—35 及Z8H—0.23 两种。
由于我国尚未制订R 型铁心标准,因此,各企业生产的R 型铁心在尺寸及磁性能方面均有一定的差异。
在选用R 型铁心设计变压器时,应根据生产企业提供的有关数据进行。
对功率在100W 以下的变压器,由于温升较低,铁损只影响变压器效率,上述两种材料对电磁参量的选择影响不大。
对功率在100W 以上的变压器,必须根据铁心的磁性能来确定电磁参量,同时应选用较好的材质,以更好地体现R 型变压器的特点。
2) 正确地选用熔断器由于R 型变压器的合闸电流较大,必须正确地选用熔断器,以保证整机正常工作。
R型变压器与环型变压器、EI型变压器的应用比较R型变压器是当代国际上最新型的变压器产品。
它打破了传统的C型、EI型、环型变压器铁芯截面为方型的结构型式,采用了由一根由窄到宽,由宽到窄均匀过渡的优质硅钢带连续卷绕而成,铁芯无切割,截面近似圆形的结构形式。
与传统的C型、EI型变压器相比较具有漏磁小,温度低,体积小,重量轻,无噪音等显著特点。
R型变压器与环型变压器、EI型变压器的比较一、R型变压器主要特点:1,R型变压器比EI变压器小30%,薄40%,轻40%.2,R型变压器漏磁最小,比EI型变压器小10倍。
3,R型铁芯变压器产生的热量最少比EI型变压器小50%。
4,R型变压器不会产生噪音,这一特点远胜EI型变压器或铁芯有间隙的切形铁芯变压器。
5,R型变压器与环形变压器相比,工作性能更强,可靠性更高,绝缘性能强,安装简便6,R型变压器的构造比EI和C型变压简单但可靠性和品质都比它们高。
7,R型变压器容许你有细密的设计和减低成本提高效益。
8,R型变压器的设计基本上满足全球一切安全标准。
9,R变压器具有体积小,重量轻和漏磁小等特点,与E-I型、C型和环形变压器相比有着更高的性能和可靠性,在制作前级用的电源来说更大大减少不必要的振动跟热噪.(环型虽磁漏小但一直有振动跟体积的问题,环型最大的优点为成本低廉)。
10,高效率.由于铁芯无切割,损失就很小,使用高质量的材料和紧凑结构,把铁芯与绕组之间的距离降到最小, 这样,R变压器的效率通常可达90%以上。
R型变压器主要应用于显示器、打印机、电脑终端机、复印机、图文传真机、卫星广播接收器、高保真音响扩音器、测量和测试设备、电力设备仪器、计量流量仪器、医用电子仪器设备、金融仪器设备、工业设备,电梯升降机、信号设备、监控器报警设备仪器、通讯设备等等.用了R型变压器必能使你的质量效益大大提高。
二、环形变压器的特点环形变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片(片厚一般为0.35mm以下),无缝地卷制而成,这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。
电源变压器的优缺点简述一、变压器的制作中,线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺点?机器绕制变压器的优点是效率高且外观成形漂亮,但绕制高个子小洞眼的环型变压器却比较麻烦,而且在绝缘处理工艺的可靠性方面反不如手工绕制到位。
手工绕制可以将变压器的漏磁做得非常小,其在绕制过程中能针对线圈匝数的布局随时予以调整,所以真正的HiEND 变压器一定是纯手工绕制,纯手工绕制的唯一缺点是效率低、速度慢。
二、环型、EI型、R型、C型几种电源变压器哪一种最好?它们各有其优缺点而不存在谁最好之说,所以严格来讲哪一种变压器都可以做得最好。
从结构上来讲,环型能够做到漏磁最小,但声音听感方面EI型则可以把中频密度感做得更好一些。
单就磁饱和而言,EI 型要比环型强,但在效率上则环型又优于EI型。
尽管如此,其问题的关键还是在于你能不能扬长避短而将它们各自的优点充分发挥出来,而这才是做好变压器的最根本。
目前的进口放大器中,环型变压器的应用仍然是主流,这基本说明了一个问题。
发烧友对变压器的*价要客观公正,你不能拿一个没做好的东西作参考而说它不好。
有人说环型变压器容易磁饱和,那你为什么不去想办法把它做到不容易磁饱和?而原本通过技术手段是可以做到这一点的。
不下足功夫或者一味地为了省成本,那它当然就容易磁饱和了。
同理,只要你认真制作,EI型变压器的效率也是能做到很高的。
变压器的品质好坏对声音的影响很大,因为变压器的传输能量与铁芯、线圈密切关联,其传递速率对声音的影响起决定性作用。
像EI型变压器,人们通常觉得它的中频比较厚,高频则比较纤细,为什么呢?因为它的传输速度相对比较慢。
而环型呢?低频比较猛,中高频则又稍弱一点,为什么?因为它传输速度比较快,但是如果通过有效的结构改变,你就可以把环型和EI型都做得非常完美,所以关键还是要看你怎么做。
不过至少可以肯定一点的是,R型变压器不是太容易做好。
用它来做小电流的前级功放和CD唱机电源还可以,如果用来做后级功放的电源,则有比较严重的缺陷。
环牛,R牛,E牛的应用比较看见文章比较好转载于:深圳变压器技术网本人觉得是比较浅显而却实用的文章!R型变压器是当代国际上最新型的变压器产品.它打破了传统的C型、EI型、环型变压器铁芯截面为方型的结构型式,采用了由一根由窄到宽,由宽到窄均匀过渡的优质硅钢带连续卷绕而成,铁芯无切割,截面近似圆形的结构形式.与传统的C型、EI型变压器相比较具有漏磁小,温度低,体积小,重量轻,无噪音等显著特点.R型变压器与环型变压器、EI型变压器的比较R型变压器环型变压器EI型变压器外型简洁的设计正是R变压器的标准,绕制的铁芯最大地利用材料的特性,其标准模型具有薄、小和轻的特点.环形变压器的设计较为简陋,因而导致较大的铜损.外形方正,简陋的设计导致大量的铁损与铜损,变压器也因而外形庞大笨重. 绕组标准的均匀排列的线圈绕线,优良的设计保证了绕线的均衡.铜线的卷绕在环的内侧部位堆积得很密,而在外侧却较稀疏,绕线不均匀.初、次级线圈叠加绕制,堆积得很密,漏磁标准的均匀绕线保证了很小的漏磁,因而变压器无需金属铸模.绕线不均匀引起很大漏磁,为了减少漏磁的影响,变压器有时需要放臵在金属铸模中.在两个磁路中间,和各磁路间隙中存在漏磁,甚至当输出级没有电流时仍有大量漏磁存在,因而干扰了周围敏感部件的工作. 绝缘使用了双层结构的骨架,因而很易达到安全标准,并有足够的绝缘强度.绕线无骨架,这样,满足安全标准就有困难,有时需要一个树脂模.一般采用绝缘纸进行层间绝缘,初、次级叠加,绝缘效果差,易击穿. 安装设计简洁,矩形的安装表面可臵于每个适用空间的任何需要的方向,也可以侧面或垂直安装.由于外形是圆形,所以要求安装的长度与宽度必须相同.通常的立方体形状占据空间较大,即使改变安装方法也无济于事. 效率低损耗保证了高效率.效率一般损耗大引起效率低. 温升铁损小,因而发热量达到最低,所以铁芯产生的热量非常低.铁损小,温升较低,但由于没有骨架,线包直接缠绕于铁芯之上,散热效果差大量的铁损引起热量散发不易,部分线圈在铁芯的内部,因此,发热量非常大. 励磁电流因为所有的磁路都是同一方向,而将励磁电流减到最小,晶粒取向性硅钢片的卷绕使磁隙全无.因为所有的磁路都是同一方向,而将励磁电流减到最小,晶粒取向性硅钢片的卷绕使磁隙全无.由于有磁隙的存在,不能利用晶粒取向性硅钢片材料的优越性能,以及在层迭组合工作中的变化等原因就需要更多的,较大的励磁电流.总体比较优好差:R型变压器主要特征:1,R型变压器比EI变压器小30%,薄40%,轻40%. 2,R型变压器漏磁最小,比EI型变压器小10倍. 3,R型铁芯变压器产生的热量最少比EI型变压器小50%.4,R型变压器不会产生噪音,这一特点远胜EI型变压器或铁芯有间隙的切形铁芯变压器.5,R型变压器与环形变压器相比,工作性能更强,可*性更高,绝缘性能强,安装简便.6,R型变压器的构造比EI和C型变压简单但可*性和品质都比它们高.7,R型变压器容许你有细密的设计和减低成本提高效益.8,R型变压器的设计基本上满足全球一切安全标准.9,R变压器具有体积小,重量轻和漏磁小等特点,与E-I型、C型和环形变压器相比有着更高的性能和可*性,在制作前级用的电源来说更大大减少不必要的振动跟热噪.(环型虽磁漏小但一直有振动跟体积的问题,环型最大的优点为成本低廉).10,高效率.由于铁芯无切割,损失就很小,使用高质量的材料和紧凑结构,把铁芯与绕组之间的距离降到最小, 这样,R变压器的效率通常可达90%以上.R型变压器主要应用于显示器、打印机、电脑终端机、复印机、图文传真机、卫星广播接收器、高保真音响扩音器、测量和测试设备、电力设备仪器、计量流量仪器、医用电子仪器设备、金融仪器设备、工业设备,电梯升降机、信号设备、监控器报警设备仪器、通讯设备等等.用了R 型变压器必能使你的质量效益大大提高.环型变压器由于不存在气隙、线圈均匀卷绕铁芯,理论上漏磁很小,也不存在线圈辐射.但环型变压器由于无气隙存在,抗饱和能力差,在市电存在直流成分时容易产生饱和,产生很强的磁泄露.国内不少地区市电波形畸变严重,因此许多用家使用环型变压器感觉并不比EI型变压器好,甚至更差.所谓环型变压器绝无泄露,或是因媒介误导,或是因厂商出于商业宣传需要而杜撰,环型变压器磁泄露极低的说法只是在市电波型为严格的正弦波时才成立.另外,环型变压器还会在引线处出现较强电磁泄露,因此环型变压器的漏磁也是有一定方向性的,实际装机时旋转环型变压器,在某个角度上获得最高信噪比. R型变压器可简单看做横截面圆型的环型变压器,但在线圈绕制手法上有区别,散热条件远比环型变压器为好,铁芯展开为渐开渐合型,R型变压器电磁泄露情况与环型变压器类似.由于每匝线长比环型变压器短,能紧贴铁心绕制,因此上述三类变压器中R型变压器的铜损最小.如条件允许,可考虑为变压器装一只屏蔽罩,并做妥善接地处理,该金属罩只能选用铁性材料,一般金属如铜、铝等只有电屏蔽作用而无磁屏蔽作用,不能作为变压器屏蔽罩.上述分析是建立在变压器选料、制作精良的基础上,实际多数市售变压器产品由于成本压力和竞争需要,未严格按行业规范设计,甚至偷工减料,分析起来不可预测因素较多.首先是铁芯材料的品质,很多企业用导磁率较低的H50铁芯、边角料甚至搀杂软铁制作变压器,导致变压器空载电流很高,铁损过大,空载发热严重;这类变压器为降低成本、同时为掩盖铁损偏高带来的电压调整率过大问题,大幅度减少初次级线圈匝数,以降低铜损的方式来降低电压调整率,这种做法更进一步增大了空载电流,而空载电流偏大将直接导致磁泄露加剧.环型变压器问题更复杂一些.正规的环型变压器铁芯是由一条等宽硅钢带紧密卷绕而成.还是出于成本原因,多数低价环型变压器使用数条甚至数十数条硅钢带拼接,甚至使用边缘参差不齐的边角料卷绕,绕制好后用机床车平,由于环型变压器线圈包绕铁芯,不做破坏性解剖难以发现.机械加工对硅材料的晶格排列、相邻硅钢带间绝缘都有严重破坏,这样的环型变压器无论性能或漏磁特性均会大幅度降低,即使经过退火处理也无法弥补质量上的严重缺陷.各种变压器都有各自的特点,R型变压器在绕线方面也存在一定的缺陷(限于结构的原因),R型变压器磁路较长漏磁比O型、环型变压器大,在电网质量较差的环境下不建议使用R、0、环牛,电网质量较好的条件下功率较大时大功率环牛应是首选(鉴于R、O牛的造价的原因),小功率可以选R、O牛。
电气工程知识:R型变压器的优缺点
自从R型变压器问世以来,它所具有的低漏磁、低噪音、高效率等优点越来越为人们所接受。
它广泛运用于电子、通讯、医疗设备等领域。
随着中功率R型变压器的开发,还广泛运用于大功率逆变电源、铁路信号等。
随着R型变压器的技术和工艺的日益完善,它必将为我国的经济建设做出应有的贡献。
但新事物的出现有其先进的一面,也必有其不足的一面。
那就是R型变压器所特有的冲击电流比较大的特点。
现在已有有关专家讨论,认为降低变压器冲击电流有以下方法:
第一,可降低铁心的磁通密度Bm.使铁心在空载合闸时降低其饱和的程度,从而减少冲击电流。
第二,对于功率较大的R型变压器可采用初级绕在外层,次级绕在内层的绕制方法,来降低冲击电流。