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空載損耗和負載損耗數值的確定以及電路繞組等各種材料及數值的設計。變壓器進行優化設計是指在變壓器原有數據及型號的基礎上滿足 標準規定的要求,對變壓器制造環節進行高質量設計,以降低變壓器制造的投入成本和提高變壓器的性和可靠性來更好的滿足客戶的不同需求。對變壓器進行優化設計不僅可以保證變壓器的性和可靠性,而且可以降低對制造變壓器原材料消耗的減少以及提高變壓器在實際工作中的工作效率。
變壓器優化設計分析過程是一個變量較多,優化過程中需要滿足的約束條件也較多的非常規性工程優化問題。一般的變壓器設計過程采用手工計算設計方法,但隨著計算機科學技術的發展和引進,變壓器設計開始進入計算機設計研發階段,利用計算機的計算分析能找出所有變量變動范圍內的可行設計方案。
干式變壓器特點及結構
相對于油式變壓器,干式變壓器因沒有油,也就沒有火災、爆炸、污染等問題,故電氣規范、規程等均不要求干式變壓器置于單獨房間內。特別是新的系列,損耗和噪聲降到了新的水平,更為變壓器與低壓屏置于同一配電室內創造了條件。
三、干式變壓器的溫度控制系統
干式變壓器的運行和使用壽命,很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞,是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一,因此對變壓器的運行速度的監測及其報警控制是十分重要的。
四、干式變壓器的防護方式
根據使用環境特征及防護要求,干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP23防護外殼,可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入,造成短路停電等惡性故障,為帶電部分提供屏障。若須將變壓器安裝在戶外,則可選用IP23防護外殼,除上述IP20防護功能外,更可防止與垂直線成60°角以內的水滴入。但IP23外殼會使變壓器冷卻能力下降,選用時要注意其運行容量的降低。
五、干式變壓器的冷卻方式
干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時,變壓器可在額定容量下長期連續運行。強迫風冷時,變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續過負荷運行,或應急事故過負荷運行;由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經濟運行狀態,故不應使其處于長時間連續過負荷運行。
顯示了初級和次級線圈; 電源連接到初級,隔離輸出取自次級。線圈在物理上彼此分離并且與核心分開。Michael Faraday在他的電磁學實驗中首次使用了早期的變壓器。法拉第發現,帶有電流的導線會在導線周圍產生磁場,當兩根單獨的導線纏繞在軟鐵環上時,一個電流會感應出一個磁場,而變化的磁通又會引起電壓。其他。現在稱為互感,法拉第被認為發現通過改變磁通量在電路中感應出電動勢。
因為法拉第正在使用直流電壓,所以當磁通量發生變化時,他只看到電池初連接或斷開電路時電磁感應的影響。當AC電源連接到初級時,變化的電流產生變化的磁場,磁通量在磁芯中實現,并且反過來引起次級電壓,在兩個線圈之間沒有電通路。由兩個線圈之間的磁通量變化提供的電感耦合允許跨變壓器的通信。由變壓器感應的磁場取決于繞組的匝數/單位長度,磁芯的介電常數和電流大小。 個商業上可行的變壓器是William Stanley在19世紀80年代為George Westinghouse工作而發明的。雖然任何由兩個獨立線圈和沒有接地屏蔽組成的變壓器提供隔離,但術語隔離變壓器適用于專為提供電氣隔離而設計的變壓器; 其主要目的是將交流電源與電路,設備和設備隔離開來。隔離變壓器的設計考慮了可能耦合初級和次級繞組的任何事物。它們通常在初級和次級線圈之間具有特殊的絕緣,并且被指定為承受繞組之間的高電壓。由于電源線/瞬態電壓噪聲可通過線圈的電容和電阻路徑耦合,因此隔離變壓器具有額外的功能,可降低共模噪聲(在以地為參考的**和中性線上),橫向模式噪聲(在**和中性線之間發生)和電磁噪聲。直流信號被變壓器阻擋,以及接地回路引起的干擾。對于敏感設備(計算機或測量儀器),包括靜電屏蔽以減少繞組之間的任何電容。
升壓變壓器的一次(初級)繞組較二次(次級)繞組的圈數(匝數)少,而降壓變壓器的一次繞組較二次繞組的圈數多。穩壓電源和各種家電產品中使用的變壓器均屬于降壓電源變壓器。
電源變壓器有“E”型電源變壓器、“C”型電源變壓器和環型電源變壓器之分。
①“E”型電源變壓器。“E”型電源變壓器的鐵芯用硅鋼片交疊而成。其缺點是磁路中的氣隙較大,效率較低,工作時電噪聲較大,優點是成本低廉。
②“C”型電源變壓器。“C”型電源變壓器的鐵芯由兩塊形狀相同的“C”型鐵芯(由冷軋硅鋼帶制成)組合而成,與“E”型電源變壓器相比,其磁路中氣隙較小,性能有所提高。
③環型電源變壓器。環型電源變壓器的鐵芯由冷軋硅鋼帶卷繞而成,磁路中無氣隙,漏磁極小,工作時電噪聲較小。(3)中頻變壓器
中頻變壓器俗稱中周,是超外差式收音機和電視機中的重要組件。中周的磁芯是用具有高頻或低頻特性的磁性材料制成,低頻磁芯用于調幅收音機,高頻磁芯用于電視機和調頻收音機。中頻變壓器屬于可調磁芯變壓器,由屏蔽外殼、磁帽(或磁芯)、尼龍支架、“工”字磁芯和引腳架等組成,如圖l0(b)所示。調節其磁芯,改變線圈的電感量,即可改變中頻信號的靈敏度、選擇性及通頻帶。不同規格、不同型號的中頻變壓器不能直接互換使用。
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