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詳解整流變壓器常見的6個問題

作者:凱迪正大股份來源:武漢凱迪正大電氣有限公司日期:2015-01-12 20:31:00閱讀:

 1.整流變壓器的冷卻介質有哪幾種?
  要把熱量從變頻器中帶出來,可以借助的介質一般有三種:空氣、水、油。高壓變頻器的發(fā)熱部件主要是兩部分:一是整流變壓器,二是功率元件。變壓器在早期主要采用油冷卻方式,即把變壓器浸泡在油箱中,由于油比空氣的比熱大、絕緣強度高,所以這種散熱方式目前在大功率變壓器上還是主流。但是,由于油品需要維護,引出線處的密封不好解決,隨著絕緣材料的進步,在中小功率等級,干式變壓器已經占主導地位。干式變壓器借助于空氣進行冷卻。變壓器還可以采用水冷的方式,即將變壓器的線圈做成中空的,內部通純凈水,利用純凈水帶走熱量。
  2.變壓器設計的基本問題是什么?
  變壓器設計的基本問題是磁通和電流密度。變壓器的電流與容量成正比,電流密度的大小(即導線的粗細)按照導體的發(fā)熱量來考慮。對于磁通,電磁學的基本關系式為u=4.44fwΦ,其中u為電壓;f為頻率,在這里為50Hz,定值;w為線圈的匝數(shù);Φ是磁通量。由于硅鋼片的磁通密度B受到材料的限制,一般僅能設計到1.4-1.8特斯拉,而Φ=BS,所以,要增大Φ,一般只能增大鐵芯的截面積。變壓器的鐵芯一般為三相柱式,鐵芯的截面積按照上述公式可以確定,鐵芯窗口的大小則要考慮把線圈放進去為原則。容量越大的變壓器,導線越粗,鐵芯的窗口就需要越大。
  在變壓器的設計中,銅和鐵的用量可以均衡考慮。因為一旦變壓器的容量確定了,電流就確定了,導線的粗細也就確定了,增大匝數(shù)W,磁通Φ就可以小一些,鐵芯的截面積就可以小一些,但是要把這些匝數(shù)繞進去,鐵芯的窗口要大一些;相反,減小匝數(shù)W,磁通Φ就要大一些,鐵芯的截面積要大一些,但是鐵芯的窗口可以小一些。
  3.變壓器的容量和什么有關?
  第二個問題的分析可以看出,鐵芯的選擇與電壓有關,而導線的選擇與電流有關,即導線的粗細直接與發(fā)熱量有關。也就是說,變壓器的容量只與發(fā)熱量有關。對于一個設計好的變壓器,如果在散熱不好環(huán)境中工作,假如為1000KVA,如果增強散熱能力,則有可能工作在1250KVA。另外,變壓器的標稱容量還與允許的溫升有關,例如,如果一臺1000KVA的變壓器,允許溫升為100K,如果在特殊的情況下,可以允許其工作到120K,則其容量就不止1000KVA。由此也可以看出,如果改善變壓器的散熱條件,則可以增大其標稱容量,反過來說,對于相同容量的變頻器,可以減小變壓器柜的體積。
  所以在有些投標過程中,競爭對手故意標稱較大的變壓器容量,給用戶設計裕量較大的假象,實際上是沒有意義的,關鍵還要看變壓器的體積和散熱方式。
  4.為什么電流源型變頻器需要較大的變壓器容量?
  變壓器的設計一般只看額定容量,而不看額定功率,因為其電流只與額定容量有關。對于電壓源型變頻器,由于其輸入功率因數(shù)接近于1,所以額定容量與額定功率幾乎相等。電流源型變頻器則不然,其輸入側變壓器功率因數(shù)最多等于負載異步電機的功率因數(shù),所以對于相同的負載電機,其額定容量要比電壓源型變頻器的變壓器大一些。
  5.什么是干式變壓器的絕緣等級?
  干式變壓器的絕緣等級,并不是絕緣強度的概念,而是允許的溫升的標準。比如,B級絕緣允許工作到130℃,H級絕緣允許工作到180℃,所以,H級絕緣允許導線選得細一些。
  6.什么叫“H級絕緣,用B級考核溫升”?
  就是說,變壓器采用H級絕緣材料,但是各個點的工作溫度不允許超過B級絕緣所允許的工作溫度。這實際上是對絕緣材料的一種浪費,但是,變壓器的過載能力會很強。
文章由www.bykids.cn 直流高壓發(fā)生器廠家 油浸式試驗變壓器廠家 武漢凱迪正大電氣有限公司提供 

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