環形變壓器有著體積小、噪音低、發熱量少、轉換效率高等優點,已越來越多地應用于工業自動化設備、儀器儀表、石油化工、醫療衛生、農業生產、機械加工、科研、軍工、家用電器等。 環形變壓器特別是在步進電機電源的應用方面,表現出優良性能,遠遠超越了U型、E型變壓器的性能。下面簡要介紹環形變壓器的性能與應用。
環形變壓器的工業應用
選配環形變壓器,要根據負載的電壓、電流使用情況,來決定選取環形變壓器的功率。環形變壓器輸標稱出電流,是滿載時輸出電流。過載時,環形變壓器能夠輸出大于額定電流的30%左右。雖然環形變壓器的過載能力很好,還是要求注意以下兩個方面的問題:
1、應用于起動有過載的設備
某些設備運行時的電流是額定的,在起動時的電流卻非常大,有時會超過額定電流的30%~50%左右。例如,交流伺服電機的過載能力,通常設計為額定工作電流的3倍。負載起動時的電流較大,需要環形變壓器在短時間內過載運行。此類驅動電流過載的設備,配置環形變壓器,需要考慮變壓器的額度輸出電流大設備額度電流的20%左右。因為頻繁的起動過載工作,會導致環形變壓器溫度升高,長時間就會導致變壓器壽命縮短。
2、應用于沒有過載的設備
很多設備設計時會考慮到大工作電流,啟動電流也不需要過載。例如,步進電機作為設備動力,工作電流與啟動電流是一樣的。選配環形變壓器時,只要輸出電流等于步進電機驅動器的大電流或者大于10%左右就好,沒有必要將環形變壓器的輸出電流的富余量設計很大。步進電機永遠不會發生過載電流的情況。更多工作環境中,步進電機的功率,是可變的。這需要在結構設計時,確認電壓電流的參數,人為給定一個合理的功耗。事實上,步進電機的功耗,是隨著轉速的提升而下降。步進電機配置環形變壓器,是hao的選擇。
環形變壓器的結構性能
人們發現使用環形鐵芯所繞制的線圈渦流損耗(鐵損)小,便將變壓器的鐵芯加工為環形。環形變壓器的鐵心,采用厚度為0.35mm以下冷軋硅鋼片,無縫地卷制成形。將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*重合,實現了交流電通過線圈所產生渦流損耗小。比U型、E型變壓器的鐵心損耗減少50%以上,由此提高了變壓或者隔離的轉換效率。
環形變壓器的鐵心可以加工到無氣隙的程度,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1.2T左右或更低),因此環形變壓器的電轉換效率能夠達到95%以上。環形變壓器鐵心的無氣息結構,能夠使空載電流非常小,長期通電情況下沒有發熱現象。
環形變壓器的長寬高所占用的空間為圓柱體結構,其體積要比U型E型減少一半左右。環形變壓器.鐵心沒有氣隙,繞組均勻地繞在環形的鐵心上,磁循環結構幾乎在一個封閉的空間中,實現了漏磁小,電磁輻射弱,抵抗外部磁干擾能力強,無需加屏蔽層,安裝在各種復雜結構的電子設備上,不會產生任何電磁干擾。
由于鐵心沒有氣隙,磁導率高,沒有物理結構的震動噪音。即使在大電流,高負載運行環境中,人的聽覺是無法感覺到有噪音的。環形變壓器的外形圖如下:
環形變壓器加載運行時,自身溫度很低。通常其鐵損可以做到小于1W/kg左右,特別適用于散熱空間狹小的儀器中。
環形變壓器功率通常是根據它的直徑和高度來確定的,功率越高,體積和重量相應增加。各種功率規格,各種輸入輸出電壓的配置非常靈活,加工裝備簡單,快捷。
環形變壓器滿載運行溫升僅為40℃,能夠允許短時超載運行。初次級繞組間采用B級(130℃)的聚酯薄膜絕緣,能經受交流4000V,1分鐘的耐壓試驗。
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