变压器铁心
变压器构成中铁心与衔铁的区别
变压器构成中铁心与衔铁的区别
变压器主要由两个主要部分组成:铁心和线圈。
铁心是变压器的一个关键部分,通常由硅钢片叠装而成。
它的主要作用是作为磁路,通过电磁感应原理将线圈中的电能转化为磁场能,然后再将磁场能重新转化为电能。
线圈是变压器的另一重要部分,它通常由铜线绕在铁心外部构成。
电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场与铁心相互作用,从而实现电压的升高或降低。
衔铁通常用在接触器等电器中,作为可动磁路部分,与电磁铁一起产生吸合力,驱动触点动作。
因此,铁心和衔铁在功能和用途上有明显的区别。
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变压器的铁芯有什么作用
变压器的铁芯有什么作用
变压器是电能互换的重要设备,其核心部分是铁芯。
铁芯在变压器中扮演着至
关重要的角色,其作用主要体现在以下几个方面:
1. 磁路导磁
铁芯是变压器中的重要导磁材料,它能够有效地导引磁通,形成封闭的磁路。
在变压器工作时,电流通过绕组产生磁场,磁场通过铁芯传导并集中,进而将磁场传递到另一侧的绕组中,实现电能的传输和变换。
2. 提高磁感应强度
铁芯的存在可以大大提高磁感应强度,使磁通密度增大,从而提高电感和互感。
通过合理设计铁芯的形状和材质,可以有效控制磁感应强度,提高变压器的效率和性能。
3. 减小磁阻
铁芯的材料通常具有良好的导磁性能,能够有效降低磁路中的磁阻,减小磁损
和铁损,提高整个系统的效率。
铁芯的选择直接关系到变压器的工作性能和损耗水平。
4. 支撑辅助结构
除了导磁和提高磁感应强度外,铁芯还能够起到支撑和固定绕组的作用,保证
变压器的结构稳定。
在变压器运行中,铁芯承受着不小的机械应力,因此其强度和稳定性也是至关重要的。
综上所述,变压器的铁芯在电能传输和转换过程中扮演着重要的角色,通过合
理设计和选材,可以有效提高变压器的性能和效率,保证电能的安全稳定传输。
变压器铁芯截面积的计算公式
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变压器铁芯截面积的计算公式
1KVA以内的变压器一般采用EI型铁芯的壳式结构,其铁芯截面积按下式计算。
变压器铁芯截面积S=系数K乘以变压器次级计算功率P2的平方根(cm2)既S2=K2P2(cm2)
式中:
K为经验系数,其值为
变压器次级计算功率P2为0VA到10VA,经验系数K选1.25到1.15
变压器次级计算功率P2为10VA到50VA,经验系数K选1.15到1.1.12变压器次级计算功率P2为50VA到500VA,经验系数K选1.12到1.10变压器次级计算功率P2为500VA以上,经验系数K选1
S=ab(cm2)
式中
a为铁芯宽(cm)
b为铁芯净迭厚(cm)
考虑到硅钢片冲制时切口边沿部分的毛刺和片间的绝缘层,铁芯的实际迭厚b'比b大,既
b'=b/k s(cm)
式中:ks为迭片系数.对厚度为0.35mm和0.5mm的硅钢片,k s可取0.94到0.95,若采用成型框架绕制,k s可相应增大至0.96到0.97
上述k s值是假设硅钢片冲制成型后,其切口边沿毛刺不大于0.035mm(此一毛刺高度常作为验收的最低标准)'且装迭时,毛刺按同一方向排列。
冲制质量欠佳,装迭时又不注意毛刺方向者,ks值应取0.9或更小。
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变压器铁芯
硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A:锻烧(黑片)、N:无锻烧(白片)两种.按其 形状不同可分为:EI型、UI型、C型、口型。
口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用,它绝缘性能好,易于散热,同时磁路短,主要用于功率大于 500~1000W和大功率变压器。由两个C型硅钢片组成一套硅钢片称为CD型硅钢片,用CD型硅钢片制作的电源变压器 在截面积相同的条件下,窗口愈越高。
(2)铁芯接地片放置在铁轭横截面中间位置。这样放置,不论铁轭拉带绝缘螺栓在何位置以及故障接地点在 何位置,回路的最大感应电压只有匝电压的1/4,这时的最大接地电流也只有几个安培左右,较铁芯接地片放置在 其它位置时要小很多。
(3)如果确实因为现场安装不便等问题需要将铁芯接地片放置在其它位置,也应将铁轭拉带的绝缘螺栓和接 地片对角放置,这样可以防止大电流产生。
变压器功率越大.于铁芯两侧可以分别安装线圈,因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上,从而使每个线 包的平均匝长较短,线圈的铜耗减小.
接地要点
(1)单独设置一条铁轭夹件接地引出线。因为如果发生铁芯碰到上夹件造成多点接地故障,接地电流只是在 铁芯夹件内部流动,铁芯接地引出线中没有电流流过,会导致工作人员误认为铁芯没有发生故障;设置后,不论 铁芯碰到夹件何位置都会通过两条接地外引线构成回路,这样在外部也就可以正确检测出接地电流。
分类介绍
1.高频类:铁粉芯Ferritecore
Ferritecore用于高频变压器它是一种带有尖晶石结晶状结构的陶磁体,此种尖晶石为氧化铁和其它二价的 金属化合物.如KFe2O4(K代表其它金属),目前常使用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu).
中频变压器铁芯材料
中频变压器铁芯材料
中频变压器铁芯材料
中频变压器是一种重要的电子元器件,被广泛应用于计算机、通讯、汽车、工业控制等领域。
铁芯作为中频变压器的核心部件,起到了关键的作用。
铁芯材料的选择直接影响中频变压器的工作效率、能耗以及长期运行稳定性。
目前,常见的中频变压器铁芯材料有二氧化硅铁芯、氟化镍铁芯和氧化铁铁芯三种。
二氧化硅铁芯是一种传统的铁芯材料,具有高磁导率、低磁滞损耗等优点。
然而,由于其存在着高热膨胀系数、易湿润等缺点,二氧化硅铁芯的应用已经逐渐受限。
氟化镍铁芯是一种新型的铁芯材料,具有高磁导率、低磁滞损耗、低热膨胀系数、抗潮湿等优点。
尤其在高温环境下,氟化镍铁芯表现突出,有望成为中频变压器铁芯的主流材料。
氧化铁铁芯是一种焙烧后具有高磁导率、低磁滞损耗的铁芯材料。
相比于二氧化硅铁芯,氧化铁铁芯具有更低的热膨胀系数,因此在高温
环境下具有良好的稳定性和可靠性。
总的来说,不同的铁芯材料各有利弊。
现在,在新材料不断涌现和需求不断变化的情况下,如何选择最佳的铁芯材料,需要根据具体的应用场景和实际需求进行综合考虑。
同时,从环保的角度考虑,对铁芯材料的再利用和回收也有重要的意义。
变压器铁芯知识要点总结
变压器铁芯知识要点总结关于心式铁芯变压器铁芯由铁芯柱和铁轭两部分组成。
绕组套上铁芯上,由铁轭形成闭合磁路。
变压器的铁芯结婚基本形式有两种,一种叫心式铁芯,也叫内铁式铁芯;另一种叫壳式铁芯,也叫外铁式铁芯。
心式铁芯的特点是铁芯被绕组包围,绕组和铁芯的绝缘处理比较方便,因此被广泛应用,我国电力变压器一般采用心式铁芯。
心式铁芯又分为单相两铁芯和三相三铁铁芯。
单相两铁芯柱变压器,用上、下两个铁轭将铁芯柱连接起来,构成磁路。
将绕组分别放在两个铁芯柱上,这两个铁芯柱上的绕组可以接成串联,也可以接成并联。
通常将氏压绕组放在内侧,级靠近铁芯,而把高压绕组放在外侧,级远离铁芯,这样便于绝缘和其他方面的要求,如处理绕组的分接抽头等。
而三相三铁芯柱变压器,三相三铁芯是将A、B、C三相的三个绕组,分别放在三个铁芯柱上,三个铁芯也由上、下铁轭连接起来,构成磁回路,绕组的布置方式也同单相一样,将低压绕组放在内侧,把高压绕组放在外侧。
壳式铁芯铁芯是变压器材料的重要组成问题。
壳式铁芯的特点是为壳体来包围绕组,一般仅用于小容量的单相变压器。
意相壳式变压器有两个铁芯柱,中间一个铁芯柱的宽度为两个分支铁芯的宽度之和。
把全部绕组放在中间的铁芯柱上,两个分支铁芯柱围绕在绕组的外侧,好像外壳公的,因而称之为壳式变压器。
三相壳式变压器铁芯可以看做是由三个独立的单相壳式变压器组合在一起而成了。
铁芯的作用变压器是根据电磁感应原理制造的,磁路是电磁转换的媒介。
铁芯就是变压器的磁路部分,主要作用是导磁。
铁芯由磁导率很高的电工钢片(硅钢片)制成,它把一次电路的电能转变为磁能。
又把自己的磁能转变为二次电路的电能。
铁芯的材料铁芯是变压器的磁路部分;为了降低铁芯在交变磁通作用下的磁滞和涡流损耗,铁芯采用厚度为0.35mm或更薄的优质硅钢片叠成。
目前厂泛采用导磁系数高的冷轧晶粒取代硅钢片,以缩小体积和重量,也可节约导线和降低导线电阻所引起的发热损耗。
变压器用的硅钢片其含硅量比较高。
变压器为什么用硅钢片做铁芯
变压器为什么用硅钢片做铁芯常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的.硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%.由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小.我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作, 功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中.通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”.磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比.硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小.既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损──“涡流损耗”.变压器工作时,线圈中有交变电流, 它产生的磁通当然是交变的.这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流.铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流.涡流损耗同样使铁芯发热.为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用.用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形.从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄, 效果越好.这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料.但实际上制作硅钢片铁芯时.并不单从上述的一面有利因素出发,因为那样制作铁芯,要大大增加工时,还减小了铁芯的有效截面.所以,用硅钢片制作变压器铁芯时,要从具体情况出发,权衡利弊,选择最佳尺寸.tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整。
变压器铁芯材料选择
变压器铁芯材料选择在电力系统中,变压器是一种重要的电力设备,用于调整电流的电压或频率。
而变压器的铁芯材料选择对其性能和效率有着重要的影响。
本文将探讨变压器铁芯材料的选择问题。
1. 引言变压器是电力系统中常见的设备,它将高电压转换为低电压(或相反),以便在输电和分配中传输电能。
变压器的性能直接取决于其铁芯材料的选择,铁芯材料的优劣将直接影响变压器的损耗和效率。
2. 铁芯材料的要求铁芯材料是构成变压器重要组成部分的电磁材料,主要用于传导和集中磁场。
因此,选择合适的铁芯材料必须满足以下要求:2.1 高磁导率:铁芯材料应具有较高的磁导率,以便有效地传导磁场。
2.2 低磁滞损耗:铁芯材料的磁滞损耗应尽可能小,以减少能量损失。
2.3 低剩磁:铁芯材料在磁场消失时应具有低剩磁,以避免变压器损耗和噪音。
2.4 良好的导热性:良好的导热性可以帮助散热,减少变压器的温升。
2.5 低成本:铁芯材料应具有相对较低的成本,以降低变压器的制造成本。
3. 可选的铁芯材料根据上述要求,以下是几种常见的变压器铁芯材料选择:3.1 硅钢片:硅钢片是最常用的变压器铁芯材料之一。
硅钢片具有高磁导率、低磁滞损耗和低剩磁,同时也具有较好的导热性能。
此外,硅钢片成本相对较低,易于加工和制造,在变压器领域被广泛采用。
3.2 钎焊铁粉:钎焊铁粉是一种高导磁性材料,具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗。
相比硅钢片,它的导热性能较差,但成本较低,适用于一些较小功率或经济性要求较高的变压器。
3.3 钙硅钢片:钙硅钢片是一种经过特殊处理的硅钢片,通过添加少量的钙和硅元素来提高其磁导率和磁滞损耗特性。
这种材料相对于普通硅钢片具有更高的导磁性能,但也伴随着更高的成本。
3.4 铸铁:铸铁是一种低成本的铁芯材料,但其磁导率较低,磁滞损耗和剩磁相对较高,不适用于高要求的变压器。
4. 铁芯材料选择的考虑因素在选择合适的铁芯材料时,还需要考虑以下因素:4.1 功率和应用场景:不同的变压器功率和应用场景对材料的要求不同,需根据实际需求选择合适的铁芯材料。
变压器铁心工作原理
变压器铁心工作原理
变压器是一种利用电磁感应原理来实现电压变换的设备。
其核心部件被称为铁心,其工作原理如下:
1. 电流通过一根称为"初级线圈"的导线,产生一个产生交变磁
场的电流。
2. 交变磁场穿过被初级线圈包围的铁心。
铁心由磁导率高的铁材质构成,可以有效地集中和传导磁场。
3. 初级线圈产生的交变磁场通过铁心的磁导效应传递给"次级
线圈"。
次级线圈的匝数和初级线圈不同,从而导致电压的变换。
4. 次级线圈的导线中通过的磁通量产生一定的电动势,导致次级线圈的两端产生不同的电压。
根据电压和匝数之间的关系,可以通过改变线圈的匝数比来实现所需的电压变换。
除了电压变换外,铁心也起到了密封和固定线圈的作用,同时还减小了漏磁损耗并提高了变压器的效率。
总之,铁心在变压器中起到了传导、集中和改变磁场的作用,实现了电压的变换。
小型变压器铁芯尺寸和功率
小型变压器铁芯尺寸和功率题目:小型变压器铁芯尺寸和功率引言:小型变压器是现代电力系统中不可或缺的一部分,它在能源转化和电力传输中发挥着重要的作用。
而变压器铁芯作为变压器的核心部件之一,对变压器的性能和效率起着决定性的影响。
本文将从小型变压器铁芯的尺寸和功率两个方面入手,深入探讨它们之间的关系和影响。
一、小型变压器铁芯的尺寸:1. 铁芯的组成:铁芯主要由硅钢片组成,硅钢片是一种低碳钢材质,具有较低的磁导率和电阻。
硅钢片具有优良的磁导性能和较低的磁滞损耗,能有效减小变压器的能量损耗。
2. 铁芯的形状:小型变压器铁芯的常见形状包括矩形、E型和I型等。
其中,矩形形状适用于频率较高的变压器,而E型和I型适用于频率较低的变压器。
这些不同形状的铁芯可以根据变压器的功率需求和设计要求进行选择。
3. 铁芯的截面面积:变压器的输出功率与铁芯的截面面积有直接关系。
截面面积越大,变压器的输出功率越大。
因此,在设计小型变压器时,需要根据所需的功率大小确定铁芯的截面面积。
4. 铁芯的高度:铁芯的高度取决于变压器的绕组数量和绕组的排列方式。
绕组数量越多,高度越高。
而绕组的排列方式包括单绕组和多绕组两种。
单绕组变压器的铁芯高度相对较低,多绕组变压器的铁芯高度相对较高。
二、小型变压器的功率:1. 变压器基本原理:变压器是基于电磁感应原理工作的电气设备。
它由两个或多个绕组组成,通过磁场的相互作用将电能从一个电路传输到另一个电路,且在传输过程中实现电压的升降。
2. 变压器的功率传输:变压器的功率传输由输入端的电压、输入端的电流和输出端的电流决定。
功率传输公式为:P = VI,其中P表示功率,V表示电压,I表示电流。
变压器通过调整输入端和输出端的电压比例,使得功率可以按照需要进行传输。
3. 损耗的影响:变压器在运行过程中会产生一定的损耗,主要包括铁损和铜损。
铁损是指变压器的铁芯中由于铁芯材料的有限磁导率而产生的能量损耗。
铜损是指变压器绕组中由于电流通过线圈的电阻而产生的能量损耗。
铁芯对变压器的作用
铁芯对变压器的作用变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电的电压。
铁芯作为变压器的重要组成部分,起着关键的作用。
它不仅能提高变压器的效率,还能减少能量损耗和电磁干扰,保证电力系统的稳定运行。
铁芯在变压器中承担着磁路的作用。
它由硅钢片叠压而成,具有较高的导磁性能。
当变压器接通电源后,原辅线圈中的电流会在铁芯中产生磁场。
铁芯的导磁性能能够有效地集中和引导磁场线,使其尽量通过绕组和负载,从而实现电能的传递和变换。
铁芯的存在,使变压器能够实现高效的能量转换和传输,提高电力系统的效率。
铁芯还能减少能量损耗。
在变压器工作过程中,由于铁芯的导磁性能,磁场线能够集中在绕组和负载上,减少了磁场的散失。
这样能够有效地减少铁芯的磁滞损耗和涡流损耗,提高变压器的效率。
铁芯的导磁性能越好,能量损耗就越小。
因此,选用导磁性能良好的铁芯材料,对于降低能量损耗非常重要。
铁芯还能减少电磁干扰。
在变压器工作过程中,电流会在绕组中产生磁场,这个磁场会对周围的电子设备产生干扰。
铁芯能够有效地吸收和屏蔽这些干扰磁场,减少它们对周围设备的影响。
这对于保证电力系统的稳定运行和提高设备的可靠性非常重要。
总的来说,铁芯对变压器的作用是多方面的。
它能够提高变压器的效率,减少能量损耗和电磁干扰,保证电力系统的稳定运行。
因此,在设计和制造变压器时,选用合适的铁芯材料,并合理设计铁芯的结构,对于提高变压器的性能和质量具有重要意义。
需要注意的是,铁芯材料的选择和设计需要综合考虑多个因素,如成本、导磁性能、饱和磁感应强度等。
不同的应用场景可能需要不同类型的铁芯材料。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的铁芯材料,并进行合理的设计和优化。
铁芯作为变压器的重要组成部分,具有多方面的作用。
它能够提高变压器的效率,减少能量损耗和电磁干扰,保证电力系统的稳定运行。
在设计和制造变压器时,需要充分考虑铁芯的导磁性能、材料选择和结构设计等因素,以满足实际需求。
变压器铁芯计算公式
变压器铁芯计算公式变压器铁芯的计算可是个挺有意思的事儿呢!在咱们深入了解变压器铁芯计算公式之前,先给您讲讲我之前遇到的一件小事儿。
有一次,我去一个小型工厂参观,看到工人们正在组装变压器。
其中一个年轻的工人小李,满头大汗,一脸苦恼。
我好奇地上去问了问,原来是他在计算铁芯尺寸的时候遇到了难题。
他手里拿着一堆数据,嘴里还不停地念叨着什么,看上去十分着急。
我凑过去看了看,发现他的计算方法有些混乱。
这就让我想到了咱们今天要说的变压器铁芯计算公式。
变压器铁芯的计算,那可是相当重要的。
如果计算不准确,变压器的性能可就大打折扣啦!首先,咱们来说说铁芯截面积的计算。
这通常用公式A = K√P 来计算,其中 A 是铁芯截面积,P 是变压器的功率,K 是一个系数,一般取值在 1.0 到 1.5 之间。
比如说,要是一台变压器的功率是 100 瓦,咱们取 K 为 1.2,那铁芯截面积 A 就等于1.2×√100 = 12 平方厘米。
再来说说铁芯的窗口面积。
这个计算就稍微复杂一点啦,一般用公式 B = I×N×S 来算,其中 B 是窗口面积,I 是电流,N 是匝数,S 是导线的截面积。
比如说电流是 5 安培,匝数是 100 匝,导线截面积是 2平方毫米,那窗口面积 B 就等于 5×100×2 = 1000 平方毫米。
还有铁芯的磁路长度,这得根据铁芯的形状来算。
如果是矩形铁芯,那就把各个边的长度加起来;要是环形铁芯,那就用公式L = π×(D + d) / 2 ,其中 D 是铁芯外径,d 是铁芯内径。
您看,这些公式听上去好像挺复杂,但只要咱们多练练,多算算,其实也没那么难。
就像那个年轻工人小李,经过我的一番讲解和他自己的努力,最终也算出了正确的铁芯尺寸,脸上露出了开心的笑容。
在实际应用中,还得考虑铁芯的材质、工作频率等因素。
不同的材质,导磁性能不一样,这也会影响到计算的结果。
变压器铁芯的分类介绍
变压器铁芯的分类介绍1.高频类:铁粉芯(Ferrite core)用于高频变压器它是一种带有尖晶石结晶状结构的陶磁体,此种尖晶石为氧化铁和其它二价的金属化合物。
如kFe2O4(k 代表其它金属),目前常使用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu).其常用组合如锰锌(Mn Zn)系列、镍锌(Ni Zn)系列及镁锌(Mg Zn)系列.此种材具有高导磁率和阻抗性的物性,其使用频率范围由1kHz到超过200kHz.2.低频类:硅钢片(LAMINATION)硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A:锻烧(黑片)、 N:无锻烧(白片)两种.按其形状不同可分为:EI型、UI型、C 型、口型. 口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用,它绝缘性能好,易于散热,同时磁路短,主要用于功率大于500~1000W 和大功率变压器.由两个C型硅钢片组成一套硅钢片称为CD 型硅钢片,用CD型硅钢片制作的电源变压器在截面积相同的条件下,窗口愈越高,变压器功率越大.于铁芯两侧可以分别安装线圈,因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上,从而使每个线包的平均匝长较短,线圈的铜耗减小.另外如果把要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上,可以达到完全对称的效果.由四个C型硅钢片组成一套硅钢片称为ED 型硅钢片.ED型硅钢片制成的变压器外形呈扁宽形,在功率相同的条件下ED 型变压器比CD 型变压器矮些,宽度大些,另外由于线圈安装在硅钢片中间,有外磁路,因此漏磁小,对整体干扰小.但是它所有线圈都绕在一个线包上,线包较厚,故平均匝长较长,铜耗较大.C 型铁芯性能优异所制作之变压器体积小、重量轻、效率高,装配的角度来看,C型硅钢片零件很少,通用性强,因此生产效率高,但是C型硅钢片加工工序较多,作较复杂,需用专用设备制造,因而目前成本还较高.E 型硅钢片又称壳型或日型硅钢片,它的主要优点是初、次级线圈共同一个线架,有较高的窗口占空系数(占空系数Km:铜线净截面积和窗口面积比);硅钢片对绕组形成保护外壳,使绕组不易受到机械伤损伤;同时硅钢片散热面积较大,变压器磁场发散较少.但是它的初次级漏感较大,外来磁场干扰也较大,此外,由于绕组平均周长较长,在同样圈数和铁芯截面积条件下,EI型铁芯的变压器所用的铜线较多. 硅钢片的厚度常用的有0.35mm、0.5mm 两种.硅钢片的组装方式有交叠法和对叠法两种.交叠法是将硅钢片的开口一对一交替地分布在两边,这种叠法比较麻烦,但硅钢片间隙小,磁阻小,有利于增大磁通,因此电源变压器都采用这种方法.对叠法常用于通有直流电流的场合,为避免直流电流引起饱和,硅钢片之间需要留有空隙,因此对叠法将E 片与I片各放一边,两者之间的空隙可用纸片来调节.3.COIL 类:分三种类型. A.TOROID 环形铁芯:将O型叠片而成,或由硅钢片卷绕而成.此种铁芯对绕线来说非常不易. B.ROD CORE棒状铁芯. C.DRUM CORE:鼓形铁芯。
变压器铁芯
变压器铁芯简介变压器铁芯是一种用于变压器中的核心部件,其作用是传递磁力线和增加磁通量。
铁芯的材料通常采用硅钢片,由于硅钢具有低磁滞和低铁耗的特性,因此非常适合用于变压器的铁芯制造。
组成和结构变压器铁芯由多个硅钢片堆叠而成。
硅钢片是一种具有特殊牵引力的钢材料,其具有高导磁性和低电阻率,能够有效地减小涡流损耗和焦耳损耗。
硅钢片通常具有矩形形状,其中心装有空心孔,以便通入线圈。
铁芯的形状和尺寸根据变压器的要求而定,常见的形状有E型、C型和I型。
功能和原理变压器铁芯的主要功能是改变交流电的电压,并实现电能的转换。
在变压器中,铁芯承担着两个重要的作用:传递磁力线和增加磁通量。
当交流电通过线圈产生磁场时,铁芯会吸收和释放磁力线,从而传递磁力。
铁芯的存在可以提高磁通量,进而增加变压器的效率。
变压器铁芯的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当电流通过变压器的一侧线圈时,产生的磁场将穿过铁芯并感应到另一侧线圈上。
由于铁芯的存在,磁感应线会更容易通过铁芯而不是空气,从而增加了磁通量的传递效果。
根据绕组的匝数比例,变压器可以实现电压的升降。
工艺制造变压器铁芯的制造包括以下几个主要步骤:1.材料准备:选择合适的硅钢片材料,确保其具有良好的导磁性能和低铁耗特性。
2.切割和堆叠:将硅钢片按照变压器的要求进行切割,并逐层堆叠起来。
在堆叠的过程中,需要确保各个硅钢片之间没有间隙,以提高传热和传磁效果。
3.焊接:使用特殊的焊接工艺,将硅钢片固定在一起,形成整体的铁芯结构。
焊接过程需要注意控制温度和焊接时间,以确保焊接质量。
4.缓冲层和保护层:在变压器铁芯的外表面添加缓冲层和保护层,以防止铁芯的腐蚀和氧化。
5.检验和测试:对制造好的变压器铁芯进行检验和测试,确保其符合设计要求和质量标准。
优缺点变压器铁芯的优点包括:•高导磁性能:硅钢片具有高导磁性能,能够有效地传导和集中磁力线,提高变压器的效率。
•低电阻率:硅钢片具有低电阻率,能够减小涡流损耗和焦耳损耗。
变压器铁芯分类
变压器铁芯分类变压器铁芯是变压器中的重要部件,通过其磁性材料的特性,实现电能的传输和变换。
根据不同的材料和结构,变压器铁芯可以分为多种类型,下面将对其逐一进行介绍。
1. 矩形铁芯矩形铁芯是变压器中最常用的铁芯,其截面呈矩形形状。
矩形铁芯的优点是易于制造和加工,可批量生产,而且具有较高的磁导率。
但是,矩形铁芯的缺点也很明显,其磁通容易集中在边缘附近,导致能量损耗较大。
2. 环形铁芯环形铁芯是将矩形铁芯弯曲成一个圆环形状而得到的,其磁通路径呈圆形,可以有效减小磁通的集中程度,从而降低能量损耗。
环形铁芯的优点是具有较高的效率和较小的磁漏损,但其成本较高,不易制造和加工。
3. E型铁芯E型铁芯由两个矩形铁芯组成,形状呈“E”字形。
E型铁芯的优点是具有较小的漏磁和磁阻,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
但是,E型铁芯的制造成本较高,不易批量生产。
4. I型铁芯I型铁芯由两个矩形铁芯组成,形状呈“I”字形。
I型铁芯的优点是具有较高的磁导率和较小的漏磁,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
但是,I型铁芯的制造成本较高,不易批量生产。
5. U型铁芯U型铁芯由三个矩形铁芯组成,形状呈“U”字形。
U型铁芯的优点是具有较高的磁导率和较小的漏磁,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
但是,U型铁芯的制造成本较高,不易批量生产。
6. RM型铁芯RM型铁芯由多个矩形铁芯组成,形状呈“RM”字形。
RM型铁芯的优点是具有较高的磁导率和较小的漏磁,能够有效减小磁通的集中程度,从而提高变压器的效率。
同时,RM型铁芯的制造成本较低,易于批量生产。
7. Toroidal型铁芯Toroidal型铁芯是将矩形铁芯弯曲成一个环形状而得到的,其磁通路径呈环形,可以有效减小磁通的集中程度,从而降低能量损耗。
Toroidal型铁芯的优点是具有较高的效率和较小的磁漏损,但其制造成本较高,不易制造和加工。
总结:不同类型的变压器铁芯各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
变压器的结构及工作原理
变压器的结构及工作原理
1. 变压器的结构
变压器是一种用于升降电压的电器设备,由变压器铁芯、绕组、油箱、散热系统、绝
缘系统等部分组成。
(1) 变压器铁芯
变压器铁芯是由硅钢片按照一定的规则叠压而成的,主要作用是集中磁通并将其导入
绕组,同时减少磁通漏损和铁损。
变压器铁芯的构造形式有C、I、U、EI等。
(2) 绕组
变压器绕组是由铜或铝线缠绕在铁芯上的导线。
绕组包括高压绕组、低压绕组和中性
点绕组。
绕组的质量和结构影响变压器的电性能和使用寿命。
(3) 油箱
变压器油箱是装在变压器铁芯和绕组周围的容器,主要作用是冷却和绝缘,同时也用
于存储变压器油。
(4) 散热系统
变压器的散热系统通常包括风扇、散热片等,用于降低变压器的温度,保证变压器运
行的稳定性和可靠性。
变压器的绝缘系统包括绝缘材料、绝缘结构和绝缘电气测试等,用于保证变压器的安
全可靠性和使用寿命。
变压器的工作原理是基于电磁感应的原理。
当电压在变压器的高压绕组中产生变化时,导致高压绕组中的磁通量随之变化,磁通量的变化产生电磁感应力,导致低压绕组中的电
压也产生变化,从而达到升压或降压的作用。
在变压器中,电压的变化与磁通量的变化成正比。
由此可知,当发生输入电压变化时,变压器的磁通量也会随之变化,影响到输出电压,导致电压的升降。
变压器工作的效率很高,而且体积小,因此广泛应用于各个领域,如电力系统、工厂、家庭等。
铁芯对变压器的作用
铁芯对变压器的作用铁芯在变压器中的作用变压器是电力系统中常用的电气设备,用来改变交流电的电压。
而铁芯作为变压器的重要组成部分,起着至关重要的作用。
本文将以铁芯对变压器的作用为主题,详细介绍铁芯的功能和重要性。
铁芯在变压器中起到了集中磁场的作用。
当交变电流通过变压器的线圈时,会在铁芯中产生磁场。
铁芯的主要作用就是将这个磁场集中起来,使其能够更有效地穿过线圈。
这样能够提高变压器的效率,减少能量的损耗。
铁芯还能够减小磁通漏磁。
在变压器的运行过程中,磁场会产生漏磁现象,也就是磁通不完全通过线圈,从而导致能量的损耗。
而铁芯的存在可以减小这种漏磁现象,使更多的磁通通过线圈,提高变压器的效率。
铁芯还能够减小变压器的体积和重量。
由于铁具有很好的导磁性能,所以铁芯可以用较小的体积来实现更大的导磁能力。
这样就能够减小变压器的体积和重量,提高其便携性和使用灵活性。
铁芯的选材也是非常重要的。
一般来说,变压器的铁芯是由硅钢片叠加而成的。
硅钢片具有低磁阻和高磁导率的特点,能够有效地减小磁场的损耗和漏磁现象。
同时,硅钢片还具有较低的涡流损耗,能够提高变压器的效率。
除了上述的作用之外,铁芯还能够提高变压器的稳定性和可靠性。
在变压器的运行过程中,铁芯能够稳定磁场的分布,从而保证变压器的正常工作。
同时,铁芯还能够提高变压器的抗短路能力,保护变压器不受外界故障的影响。
铁芯在变压器中起到了集中磁场、减小磁通漏磁、减小体积和重量、提高稳定性和可靠性等多种作用。
铁芯的选材和设计对于变压器的性能和效率有着重要的影响。
因此,在变压器的设计和制造过程中,需要充分考虑铁芯的作用和特性,选择合适的铁芯材料和结构,以提高变压器的性能和使用寿命。
通过本文的介绍,相信读者对铁芯在变压器中的作用有了更深入的了解。
铁芯作为变压器的核心部件,承担着多种重要的功能,对于保证变压器的稳定运行和高效工作起着至关重要的作用。
在今后的变压器设计和应用中,需要进一步研究和改进铁芯的性能和结构,以满足不断提高的电力需求和环境保护的要求。
变压器铁芯材料
变压器铁芯材料变压器是电力系统中常见的电气设备,其作用是通过电磁感应原理,将电压从一个电路传递到另一个电路,以实现电压的升降。
而变压器的核心部分就是铁芯材料,它对变压器的性能起着至关重要的作用。
首先,我们来介绍一下变压器铁芯材料的种类。
目前,常见的变压器铁芯材料主要包括硅钢片、铝合金和铜合金等。
硅钢片因其低磁滞、低铁损等特点,被广泛应用于变压器的铁芯制造中。
铝合金和铜合金则因其良好的导热性能,适合用于高频变压器的铁芯材料。
其次,我们需要了解变压器铁芯材料的性能要求。
首先是磁导率,即材料对磁场的导磁能力。
高磁导率可以减小铁芯的截面积,从而降低变压器的体积和重量。
其次是磁饱和磁感应强度,即材料在磁场作用下磁化到饱和时的磁感应强度。
磁饱和磁感应强度越高,铁芯材料的磁化能力就越强,从而提高了变压器的工作效率。
此外,铁芯材料的磁滞回线特性、铁损和涡流损耗等性能指标也是影响变压器性能的重要因素。
在实际应用中,我们需要根据变压器的具体工作条件和要求来选择合适的铁芯材料。
一般来说,对于低频变压器,我们常采用硅钢片作为铁芯材料,因为硅钢片具有较高的磁导率和较低的磁滞回线特性,适合用于低频磁通密度较大的场合。
而对于高频变压器,铝合金和铜合金则更适合,因为它们具有良好的导热性能和较高的磁饱和磁感应强度,能够满足高频变压器对铁芯材料的要求。
总的来说,变压器铁芯材料是影响变压器性能的关键因素之一。
选择合适的铁芯材料可以有效提高变压器的工作效率,减小体积和重量,降低能耗,从而更好地满足电力系统的需求。
因此,在变压器设计和制造中,我们需要充分考虑铁芯材料的种类和性能要求,以确保变压器的稳定可靠运行。
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铁心的叠片质量检测工艺卡一、铁心的作用和分类说到铁心的质量检测,不得不先说一下铁心的作用和分类一、铁心的作用:铁心是变压器的基本部件,是变压器的磁路和安装骨架。
铁心的磁导体是变压器的磁路。
它把一次电路的电能转为磁能,又由自己的磁能转变为二次电路的电能,是能量转换的媒介。
因此,铁心由磁导率很高的电工钢片(硅钢片)制成。
电工钢片又很薄(0.23~0.35mm),且有绝缘,涡流损耗很小。
磁导体是铁心的主体,所以后面所称的铁心实指磁导体。
铁心的重量在变压器各部件中重量最大,在干式变压器中占总重量的60%左右。
在油浸式变压器中,由于有变压器油和油箱,重量的比例稍有下降,约为40%。
变压器的铁心(即磁导体)是框形闭合结构。
其中套线圈的部分称为心柱,不套线圈只起闭合磁路作用的部分称为铁轭。
现代铁心的心柱和铁轭均在一个平面内,即为平面式铁心。
二、铁心的分类:1、铁心的基本类型:铁心有两大基本结构形式,即壳式和心式。
它们的主要区别在于磁路,即铁心与线圈的相对位置,线圈被铁心包围时称为壳式;铁心被线圈包围时称为心式,如图1-1所示。
图1-1铁心的两种主要结构形式a心式 b壳式1一铁心柱 2一铁轭 3一线圈一般情况下,壳式铁心是水平放置的,心式铁心是垂直放置的。
大容量的心式变压器由高度所限,压缩了上下铁轭的高度,以增加旁轭的办法做磁路,将变压器铁心做成单相一柱(一个心柱)单相四柱(两个心柱)或三相五柱(三个心柱)。
但是它们仍保留心式结构的特点,因此它们虽有包围线圈的旁轭,仍属于心式结构。
1)、壳式铁心结构具有下列特点:①每种容量的铁似叠片只有一种片宽,故加工比较方便。
②因铁心戴面为长方形,故与之相配合的线圈截面也应为长方形,同时线饼之间面积较大,这样可使饼间电容增大,对地电容与饼间电容之比小,故可改善线圈中的冲击电位分布,因此超高变压器采用壳式铁心结构时可简化线圈结构。
③壳式电力变压器的引线都在上部,故出线方便,这一点对三相三线圈及自耦变压器则更方便。
④当低压线圈流过大电流时,因线圈被铁心所包围,故电流引起的附加损耗较小。
2)、心式铁心结构是我国变压器制造厂普遍采用的铁心结构形式。
它具有以下优点:①铁心可先叠装成形,然后在铁心柱上套装已绕好的线圈。
②线圈为圆形,故绕制方便。
心式铁心分为单相双柱、单相三柱、三相三柱、三相五柱式等结构,如图1-5所示。
上述各种铁心的结构形式特征及适用范围见表1-6。
选择铁心结构时,主要是考虑使空载电流和空载损耗小、噪声低、电压波形保证正弦波形。
图1-5 心式铁心的主要结构形式a)单相双柱式 b)三相三柱式 c)单相三柱(旁轭)式 d)三相五柱式 e)单相双框式 f)三相双框式表1-6心式铁心的结构形式特征和适用范围2.铁心的分类(按铁心外形分类)(1)辐射式 心柱叠片列成辐射状,旁轭沿心柱圆周径向对装。
这种结构可降低铁轭的高度,减少附加损耗,并可采用圆形的油箱,以减少变压器体积,但是制造时费工。
这是一种特殊的结构,如图1-7所示。
(2)渐开线式 心柱由叠片经成形机压成渐开线以后,再叠装而成空心圆柱体,铁轭用带料卷成三角形,铁轭截面为心柱截面的l /3。
心柱外径与内径之比为4.5~6。
能节省硅钢片,但是结构不尽合理,因为对接式空载电流大。
它是半卷半叠式铁心。
只适用于成批生产的容量较小的三相变压器,如图1-8所示。
图4-6辐射式铁心图4—7渐开线式铁心以与图1-7 辐射式铁心图1-8 渐开线式铁心(3)Y形铁心 Y形铁心的优点是:磁路对称,三相平衡,结构紧凑,经济性好。
如图1-9。
但是制造时费工。
(4)环形卷铁心采用带料硅钢片连续卷成,不需叠装,磁通方向符合轧制方面,导磁性极佳,空载性能好,但是线圈需用专用设备绕制。
它是卷制铁心中最简单的结构,适用于电流互感器、接触式调压器。
另外,还有矩形的卷铁铁心和多级卷制铁心,多用于小容量的单相变压器,如图1-10所示。
图1-9 Y形铁心图1-10 环形卷制铁心由于铁心的制造工艺决定于铁心的结构且彼此相差很大,一旦选定了某一种结构,就很难转而生产另一种结构。
由于国内大多数厂家都习惯于采用心式铁心,故下面主要以心式铁心为主介绍有关数据和结构。
二、铁心叠装的质量和检验方法一、铁心叠装的质量标准和检查方法铁心叠装完毕要进行全面质量检查,检查内容如下:1)铁心片叠装是否整齐、叠片最大缝隙、接缝搭头和叠片参差不齐程度,可用硅钢片离缝间隙量具,参照表1-11中标准值,测量铁轭可见处,判断是否合格。
对于大型铁心来说,不允许有搭头。
表1-11叠片缝隙、接缝搭头和叠片参差不齐标准2)高、低压下夹件对装后,两肢板应在同一平面上。
可用钢直尺和塞尺测量下夹件肢板对装部位。
小型变压器允差不大于2mm:大型变压器允差不大于4mm。
3)主极叠厚尺寸公差、总叠厚度尺寸公差、直径尺寸公差,可参照表1-12中标准规定,用’外卡钳和钢直尺测量。
表1-12 叠厚尺寸公差二、容量在8000kVA及以上的中型变压器的铁心叠装容量在8000kVA及以上的中型变压器的叠装方法,与前面所介绍的基本相同。
由于铁心容量的增大而使重量增大,其装配和起立需采用专用设备——滚转台。
在该设备上叠装铁心的工艺过程如下:根据铁心图样要求,调整滚转台两边可移动垫梁,使其中心线距离符合铁心柱中心距尺寸。
把铁心的上、下夹件放好,并保证上、下两夹件平行,下夹件底边线要和滚转台立臂平面平行。
按铁心柱的玻璃粘带绑扎间距要求,摆好心柱支撑,放入夹件绝缘、心柱护板(或拉板),使夹件的绝缘、心柱护板处于一个水平面上,如图5—33所示。
开始叠装第一级铁心片,测量好对角线和叠片位置尺寸并敲打对齐,如果上、下轭片有孔时,要放置铁轭定位棒,以后逐级进行叠装。
对于有冷却油道的产品,需按照图样要求放好油道后再继续进行叠片。
在叠最大级铁心片前,要放好下铁轭木垫脚。
在叠至最后3个级时,要对已叠装完的铁心片测量一次总厚度,根据需要,对最后3个级的片数进行调整。
全部叠片叠完后,用铁心柱临时夹具卡紧每个心柱的中间部位,进行最后总厚度和心柱直径的测量。
在确定尺寸无误后,再摆好上面的夹件绝缘和心柱护板。
在环氧玻璃粘带绑扎位置的间隔处,用临时夹具卡紧心柱。
放好上、下铁轭两端的方铁和枕木,摆好上、下夹件、取出定位棒,插进绝缘管和双头螺杆,并装好垫圈和螺母,最后装配下铁轭垫脚。
铁心接地片的安放位置和插入深度,要按工艺要求做到准确无误。
上好铁心与滚转台连接临时保护绳。
夹紧过程中需要注意是放好夹件和拉板后,要检查最窄级叠片是否有移位。
如果有位移,要及时处理,然后才能上紧夹紧心柱的卡子。
上紧的顺序是从柱中间开始向上下两边逐个拧紧,一般需要重复拧紧2~3次。
这是为防止上紧卡子顺序不对而产生拱片现象,或铁心起立后使铁心柱局部弯曲影响垂直度。
轭铁夹紧要采用专用压梁装置,使夹件均匀受压后才能拧紧拉带和夹紧螺杆,操作时也是按照先中间后两边的顺序,最后才装垫脚、撑板(上梁)和侧梁等。
夹紧件装完后,需检查铁心片受力是否均匀。
如果有弓片或弯曲等现象产生,说明铁心片受力不均匀,应及时修理。
如果铁心有绝缘油道或层间纸板,在叠装过程中需要测量其绝缘电阻的数值,应符合工艺要求,否则要查明原因予以处理。
总之,在铁心起立前,应仔细检查各种数据是否正常,以免铁心起立后发现问题再去修理就很困难了。
起立前,要将上铁轭连同上夹件一起用尼龙绳或绑扎带与滚转台横梁l临时绑牢,防止铁心起立时发生意外。
指挥吊车,应使吊钩对准滚转台中心线,挂好吊绳,并开始翻转,当滚转台翻到垂直位置时,吊车应立即停止升起。
两侧支脚自动转出,用销子锁紧。
放下吊绳后,将铁心从滚转台上吊走,然后重复滚转台起立时相反操作程序,使滚转台回到原来的位置。
三、铁心叠装后的电气性能试验铁心叠装完成后,我们要对其电气性能等做实验,内容如下:1.外施电压测试1)所有穿心螺杆对铁心及夹件用交流2000V耐压1min或用l000~2500V兆欧表测量,应不是通路(拆除接地片测量)。
2)上、下夹件对铁心用交流2000V耐压lmin或用l000~2500V兆欧表测量,应不是通路(拆除接地片测量)。
3)铁心对地应是通路,用500V兆欧表测量上铁轭最宽处与接地片的上夹件。
2.铁心叠装后临时绕组的空载性能试验对于一般新产品,由于结构的改变或采用新材料、新工艺原因,半成品又不能进行额定电压下空载试验,需在铁心叠装后在铁心上绕上临时试验绕组(用绝缘电缆),测量其空载损耗和电流。
此时所测数据不能作为其最终测量结果,但可用来与产品完成后的最终空载特性试验相比较,以便极早在半成品时发现和分析变压器铁心可能产生的故障和措施。
1)临时绕组测试铁心的空载性能试验,一般要确定以下几个参数:①确定临时绕组的每匝电压;②确定临时绕组的匝数:③确定临时绕组的额定电流:④确定绕组的连接方法:⑤计算单相空载的比值K。
根据K值可以判断铁心是否存在的缺陷。
2)然后根据从临时绕组的a、b、c端供给额定励磁,测出表5-6中空白处数据并填人。
将计算的P0值和I0值与国家标准规定的数值进行比较,如果在允许的偏差范围内视为心合格;如果超差,则必须进行分析、加以排除后,方可转入下道工序。
3)判断单相空载测试数据是否合格的条件有两个:一是各相空载损耗之间相是否在允许偏差范围内:二是由铁心尺计算的比值K与上述实测的K值是否近。
必要时,也可将上述单相空载损耗空载电流换算成三相空载损耗和三相载电流。
3.铁心叠装后和绝缘装配后的低磁空载试验在测试完其电气性能达到标准后,我们还要对其做低磁空载试验,内容如下:1)因为在半成品上作空载试验,其磁电压不得超过15%额定电压,而低额定电压的空载试验又无法精确计,所以铁心叠装后先测量铁心的低励的空载数据。
此时铁心励磁电压U0.15于额定电压U N'与低励磁百分数的乘积。
U'0.15=U N'×l5%2)为了验证铁轭重新装配后与铁心叠装后的差异,验证绕组有无匝间短路现象,因此需再进行绝缘装配后的空载试验。
又由于绕组的串联匝数较多,在空气中为保证匝绝缘的安,无法施加额定电压励磁。
因此也必须降低励磁电压才能进行空载试验。
规定绝缘装配后低励磁电压U0.15应与铁心励磁电压U'0.15的百分数应相同,即U0.15=U N'×l5%如果绝缘装配后的U0.15下的铁损与铁心叠装后的U'0.15下的铁损无明显差别,则表明铁心新叠装后符合设计要求。
3)因此,综上所述,空载试验的目的是:①测量空载损耗P0值和空载电流I0值后,与产品质量分等规定的标准值进行比较,可判铁心是否存在局部的或整体的缺陷。
②铁心叠装后,与拆铁片、套装绕组、重新插铁后进行空载损耗P0值和空载电流J。
值比较,可发现上铁轭在插铁过程中的缺陷。
4.成品的空载试验在感应高压试验前后要进行额定电压下的空载试验。