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变压器设计原则的探讨

原理,把某一等级交流的电压变换成另一等级交流的电压,从而满足不同负荷的需要。

变压器不论在工作还是在生活中都有非常重要的作用,而且越来越得到广泛的应用和推广。其安全可靠性也是变压器发展的最大瓶颈,因此变压器在电力系统、供用电系统等各大系统中都占有举足轻重的作用。文章就变压器的设计原则、原理特点进行一定的探讨。

目前,我国电力变压器市场的发展非常迅速。变压器对其可靠性、安全性要求也越来越高,文章详细阐述变压器在电力系统、供用电系统等各大系统中的重要性,如进行变压器设计原则探讨、变压器工作原理等。

1变压器的工作原理以及技术数据1.1变压器的工作原理电力变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。它根据电磁感应的原理,把某一等级的交流电压变换成另一等级的交流电压,以满足不同负荷的需要。因此,变压器在电力系统和供用电系统中占有重要的地位。共同的磁路部分一般用的是硅钢片做成的,称之为铁心。双绕组变压器。双绕组变压器工作原理是把接到交流电源的绕组称之为原绕组,而把接到负荷(也称负载)的绕组称之为副绕组,有时把原绕组称为原边或初级,把副绕组称为副边或次级。

变压器副绕组的电压不等于原绕组的电压,若副边电压大于原边绕组电压,则该变压器称为升压变压器,若副边电压小于原边绕组电压,则该变压器称为降压变压器。在工程上也常把电压高的绕组称为高压绕组,电压低的绕组称为低压绕组。

1.2变压器的数据支持变压器的各项技术数据基本可分为额定电压组合、额定电压比、冷却方式、重量和尺寸等。其中重量和尺寸(铁芯、绕组、绝缘结构、油箱、绝缘套管)这些基本就构成了变压器的全部的数据支持。每个数据缺一不可,环环相扣。使得变压器在工作运行当中能够安全可靠地对电流进行变压的作用。

2变压器的设计原则2.1变压器的工作设计分析2.1.1变压器空载运行空载运行是变压器的一种极限运动状态。变压器的空载运行,是指原绕组接入电源电压,副绕组开路,副绕组里没有电流的最简单的运行情况。在同一支路内,电压与电流的正方向一致;磁通正方向与电流正方向之间符合右手螺旋关系;感应电动势与磁通之间满足电磁感应定律。电量方向规定:电压叫与电流I.同方向,磁通巾正方向与电流I.正方向符合右手螺旋定则。电势e与I.电流的正方向相同。由于磁通在交变,根据电磁感应定律,电势公式及电势平衡方程式推导。空载时,主磁通巾在1次侧产生感应电势Ei,在2次侧产生感应电势佐,1次侧的漏磁通0搡在1次侧漏抗电势。这就是电机学最重要的4.44公式。说明感应电势E1与磁通0m/频率f/绕组匝数N成正比。以上推导涉及到的电磁量均为正弦变化,可以用相量来表示。用相量表示时应同时考虑有效值和相位。感应电势E在相位上滞后于磁通090E1n=―」又1山考虑到1次侧绕组的电阻压降后,其电势平衡方程为:E1E1n+R1I0=E1+X10+R1I0=E1+I0Z11次侧无电流,故:E2=U2对于1次侧来说,电阻压降和漏抗压降都很小。所以U1~E1=4.44fN1m,可见变压器的磁通主要由电源电压认/频率f/和1次侧绕组的匝数N1决定。在设计时,若电压认和频率f给定,则变压器磁通由匝数风决定。

用一个阻抗(Rm+Xm)表示主磁通①对变压器的作用,用另一个阻抗(R1+X1C)1次侧绕组电阻R1和漏抗的作用,即可得到空载时变压器的等效电路。R1和受饱和程度的影响很小,基本上保持不变。Rm和Xm随着饱和程度的增大而减小,在实际应用中要注意到这个结论。变压器正常工作时,由于电源电压变化范围小,铁心中主磁通的变化不大,励磁阻抗Zm也基本不变。变压器,其磁通①可以由电压U1和频率f控制。2.1.2变压器的负载运行负载运行是变压器最基本的运行状态,变压器的负载运行是指原绕组接入电源电压,副绕组接负载时的工作情况。这时,变压器的副边也有电流流通。原边的输入电流与空载相比相应增大,副边的端电压将受到负载的影响而发生变化,这是负载运行与空载运行的主要区别。变压器负载运行基本电磁过程:负载后,2次侧电流产生磁势F2=N2I2,该磁势将力图改变磁通0,而磁通是由电源电压决定的,也就是说0基本不变。要维持0不变,1次绕组的电流将由原来的I0变为I1.I1产生磁势F1=I1N1,F1与F2共同作用产生0,F1+F2的作用相当于空载磁势F0,也即励磁磁势Fm.负载后,1次侧绕组中的电流由两个分量组成,一个是其负载分量I1L,另一个是产生磁通的励磁分量Id,I1L产生的磁势与2次侧电流产生的磁势大小相等,方向相反,互相抵消。在满载时,I只占I1L的2%8%,有时可将I忽略,1/k.这就是变压器的变流作用,只有在较大负载时才基本成立,用此原理可以设计出电流互感器。

2.2变压器的设计原则变压器作为产品,有商品的属性特点。变压器的设计原则与其他商品属性基本一致。在完成功能中追求价格优势是最佳的。不过在当今强调降低成本的同时,设计成为了一大难题。

〃节能不节钱〃引发的思考,值得大家来深思。所以企业单位团体应该设计出更加完美的变压器。轻便、小巧,最重要的是性能俱佳、成本不高。如此的变压器设计得到越来越多的广大市场的青睐和追求。

公司在确定出产品中有的非常详尽。例如列出了变压器的工作频率、传输功率。这种双赢的行为值得其他企业和单位的学习和效仿。不过在推出产品的同时也要考虑到其产品的实践,能否经得起市场的考验,才能在茫茫市场群体中站住脚。

(下转第54页)(上接第49页)总之,变压器是一种产品,设计原则最好追求价格占优原则为最佳。在设计的同时一定要考虑到能否经得起市场的考验。

实践是检验真理的唯一标准,只有经受住考验,才能在市场中立于不败之地。

3我国变压器的发展趋势目前,在网运行的部分高能耗配电变压器已不符合行业发展趋势,面临着技术升级、更新换代的需求,未来将逐步被节能、节材、环保、低噪声的变压器所取代。

3.1未来市场前景广阔现今变压器还未达到饱和状态,发展前景非常广阔,对于如何宣传、推广、销售变压器成为了当下政府部门和企业单位的一大课题。首先技术必须过硬。其次企业规模、软硬件条件、远期规划也要摆到明面上,才能被市场接受。

3.2市场潜力巨大现今社会对于变压器的需求越来越大。各大、中、小城市;城乡、学校的用电也在不断地加大。变压器的种类繁多:如特种变压器、互感器、千式变压器、互流变压器等。只有通过优胜劣汰、不断更新、不断扩大变压器的种类和性能,才能不断的挖掘出市场的潜力和需求。只有不断的改善价格比和性能比、不断的改善技术、加大科技、资金的投入,时刻与我国政府相关部门通力合作,了解市场政策和趋势,才能在变压器市场上得到稳定的发展。

3.3在形成稳定的市场销售业绩的同时也要做好售后、检修、维护、试验等工作切实做好修理周期的检修(大修、小修)工作。不断的完善服务态度,形成总结报告。定期对市场售后规划作出一定的分析和研究。只有这样,才能确保企业在变压器市场中不断的壮大和发展。

4结束语通过以上的阐述,对变压器的工作原理、数据支持、设计原则有了一定的了解。如何改进现有变压器生产、运行中出现的问题成为了当前摆在我们面前的重大课题。相信通过政府调控、依靠科技、加之企业不断的改进技术支持。一定会使我国变压器行业走向辉煌。

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