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日期:2019-4-26 来源:联洲电器 作者:周周 浏览量:

自整角变压装置的流体损耗解析

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环形变压器涡流损耗分析对于环形变压器来说,当铁心处于变化的磁场中时,其内部就会产生涡流和磁滞现象(磁滞现象产生的磁滞损耗在此不作讨论)。交变磁通在铁心内引起涡流会造成功率损失,导致铁心发热,影响电工字形结构环形变压器机的绝缘和可靠性。又因环形变压器的铁心是工字形结构,如所示,为了方便,传统设计采用棒料加工,不采用硅钢片叠制。下面对其具体方案逐个进行阐述。传统的环形变压器采用整体式硅钢棒或1J21等高导磁材料切削而成。对于交变磁通来说,整体式材料相当于短路环,因此变压器内涡流环流很大,涡流损耗也很大,同时还会造成激磁电流的增加,损耗增大。

采用Si6.5粉末烧结压制而成,如所示,这种粉末冶金1棒由硅等导磁金属粉末中掺杂绝缘材料粉末高温烧结压制而成,每个磁畴包有绝缘体,不易形成涡流,或涡流较小。问题是:此种材料属于专业研究单位特有,材料性能差异很大,同时工艺也不稳定,影响磁性能的稳定性。又因用量不大,没有形成标准的粉末材料供应源,随着行业的标准化、产业化,这种原料与工艺已很少采用。为了减少涡流,可采用卷片形式,这种形式涡流得到了有效的减少,但工艺性不好,卷片很难卷紧,有效面积减少,不适合批量生产。

片状环形变压器结构与卷片式原理相似,但工艺性好些。结构如所示。片式环形变压器的定子由两个导磁环和若干导磁条组成,导磁环由类似转子冲片的环形冲片叠制而成。片状导磁条嵌入导磁外圆槽中,成工字形曲线。转子铁心被分割成若干薄片,并形成有辐射状的数条槽。这种片式磁路结构的环形变压器,其片状材料能有效地减少涡流环流,因此可在高磁密状态下工作,其负载能力得到提高,并且也适用于工作电压等级要求高的场合。

片状环形变压器2实验验证以上分析在我所的产品生产中得到了验证。中为某28机座号激磁电压为115V、环形变压器采用不同方案的无接触式自整角机性能对比。环形变压器采用不同设计方案下的无接触式自整角机性能对比环形变压器类型激磁电流/mA激磁功率/W温升/K1J21棒料150~160->100Si6.5粉末冶金104~1076.3~6.5>80片式环形变压器71~783.1~3.9<45从的比较结果可以看出,采用片式环形变压器结构形式,可以有效避免涡流的产生,从而减少涡流损耗。

结论:针对小机座号无接触式自整角发送机,要求在高电压(115V)下正常、可靠工作这一问题,从涡流产生的理论着手,以减小涡流损耗为目的,分析和继承了以往的研究成果,提出了片式环形变压器这一结构形式。试验结果表明,对于小机座号无接触式自整角发送机,采用片式环形变压器结构可以有效降低涡流损耗,提高带载能力。采用片式环形变压器结构的无接触式自整角发送机已成功应用于整机系统中,有效替代了接触式的自整角发送机,提高了整机系统的可靠性,消除在恶劣环境下由于电机电刷和集电环的接触不良而产生的故障,从而使系统能长期稳定可靠地工作。

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