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发布者:来自网络 发布时间:2011/11/29 阅读:4975次    关键字: 电源
变压器在设计过程的问题


变压器在设计过程的问题

变压器与电流的是否成正比?

变压器设计的基本问题是磁通和电流密度。变压器的电流与容量成正比,电流密度的大小(即导线的粗细)按照导体的发热量来考虑。对于磁通,电磁学的基本关系式为u=4.44fwΦ,其中u为电压;f为频率,在这里为50Hz,定值;w为线圈的匝数;Φ是磁通量。由于硅钢片的磁通密度B受到材料的限制,一般仅能设计到1.4-1.8特斯拉,而Φ=BS,所以,要增大Φ,一般只能增大铁芯的截面积。变压器的铁芯一般为三相柱式,铁芯的截面积按照上述公式可以确定,铁芯窗口的大小则要考虑把线圈放进去为原则。容量越大的变压器,导线越粗,铁芯的窗口就需要越大。

在变压器的设计中,铜和铁的用量可以均衡考虑。因为一旦变压器的容量确定了,电流就确定了,导线的粗细也就确定了,增大匝数W,磁通Φ就可以小一些,铁芯的截面积就可以稍小一些,但是要把这些匝数绕进去,铁芯的窗口要大一些;相反,减小匝数W,磁通Φ就要大一些,铁芯的截面积要大一些,但是铁芯的窗口可以小一些。

变压器的容量和什么有关系呢?

从上面的问题的分析可以看出,铁芯的选择与电压有关,而导线的选择与电流有关,即导线的粗细直接与发热量有关。也就是说,变压器的容量只与发热量有关。对于一个设计好的变压器,如果在散热不好环境中工作,假如为1000KVA,如果增强散热能力,则有可能工作在1250KVA。另外,变压器的标称容量还与允许的温升有关,例如,如果一台1000KVA的变压器,允许温升为100K,如果在特殊的情况下,可以允许其工作到120K,则其容量就不止1000KVA。由此也可以看出,如果改善变压器的散热条件,则可以增大其标称容量,反过来说,对于相同容量的变频器,可以减小变压器柜的体积。

所以在有些投标过程中,竞争对手故意标称较大的变压器容量,给用户设计裕量较大的假象,实际上是没有意义的,关键还要看变压器的体积和散热方式来区分,这一点也是非常重要的。

为什么电流源型变频器需要较大的变压器容量?

变压器的设计一般只看额定容量,而不看额定功率,因为其电流只与额定容量有关。对于电压源型变频器,由于其输入功率因数接近于1,所以额定容量与额定功率几乎相等。电流源型变频器则不然,其输入侧变压器功率因数最多等于负载异步电机的功率因数,所以对于相同的负载电机,其额定容量要比电压源型变频器的变压器大一些。


责任编辑:flash
来源:电源网

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