变压器流程以及材料认识.pdf

2009-04-17 苏州市泛友实业有限公司 苏州市泛友实业有限公司 SUZHOU CITY FANYOU INDUSTRIAL CO.,LTD 工程部 黄加计 E-mail:hcgeorgehuang@ page 1 of 21 高频变压器高频变压器 流程和材料的认识流程和材料的认识 2009-04-17 苏州市泛友实业有限公司 苏州市泛友实业有限公司 SUZHOU CITY FANYOU INDUSTRIAL CO.,LTD 工程部 黄加计 E-mail:hcgeorgehuang@ page 2 of 21 一、变压器的概述：一、变压器的概述： 变压器的最基本形式，包括两组绕有导体之线圈，并且彼此经电感方式称合一起 当一交流电流（具有某一已知频率）流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出 具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

一般指连接交流电源的线圈称之为（一次线圈） （Primamary coil） ；而跨于此线圈有 电压称之为（一次电压） 在二次线圈的感应电压能大于或小于一次电压，是由一次线圈 与二次线圈间的“圈数比”所决定因此，变压器区分为升压与降压变压器两种 大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈基于铁材的高导磁 性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合 在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与两者 之线圈匝数比相同因此，变压器之圈数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指针 由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附屑物，提升 输入电压使得长途输送电压更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元 化，可以说，倘若无变压器，则现代工业无法达到目前发展的现况 电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的 分界线一般提供 60Hz 电力网络这电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般 大的容量电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其 中有些部份属大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然属于小电力之范围。

各种电子装备常用到变压器，理由是：提供各种电压阶层确保系统正常操作；提供 系统中以不同电位操作部份得以电气隔离；对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低 的阻抗；在不同电位下，维持或修饰波形与频率响应 “阻抗”其中之一项重要概念，亦 电子特性之一，其乃预设一种设备，即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另一阶层时， 其间即使用到一种设备-变压器 对于电子装置而言，重量和空间电通常是一项努力和追求之目标，至于效率、安全 性和可靠性，更是重要的考虑因素变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重 量和空间外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中之一要项因为上述与其它应 用方面的差别，使得电力变压器并不适合应用于电子电路上 2009-04-17 苏州市泛友实业有限公司 苏州市泛友实业有限公司 SUZHOU CITY FANYOU INDUSTRIAL CO.,LTD 工程部 黄加计 E-mail:hcgeorgehuang@ page 3 of 21 二、变压器的原理：二、变压器的原理： 1、变压器的制作原理： 在发电机中，不管是线圈运动通过有能磁场或磁场运动通过固定线圈，均能圈中感应电势， 此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，此为互感应原理。

变压器就是 一种利用电磁互感应，变换电压、电流和阻抗的器件 2、在电路中，变压器的符号为： 3、技术参数： 对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示如电源变压器的主要参数 有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮 性能，对于一般低频变压器的主要技术参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、 效率等 A．电压比： 变压器两组线圈圈数分别为 N1 和 N2，N1 为初级，N2 为次级在初级线圈上加一交流电 压，在次级线圈两端就会产生电感应电动势当 N1>N2 时，其感应电动势要比初级所加的电 压还要高，这种变压器称为升压变压器；当 N2N2、V1>V2，该变压器为降压变压器反 之则为升压变压器 B．变压器的效率： 在额定功率时，变压器的输出功率各输入功率的比值，叫做变压器的效率，即： η=P2/P1×100%， 式中η为变压器的效率；P1为输入功率，P2为输出功率 当变压器的输出功率 P2等于输入功率 P1时，效率η等于 100%，变压器不产生任何损耗但 实际上这种变压器是没有的变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损。

铜损：是指变压器线圈电阻所引起的损耗当电流通过线圈电阻发热时，一部份电能就转换 为热能而损耗由于线圈般都是带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损 铁损：变压器的铁损包括两个方面，一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器 硅钢片的磁力线其方向和大小随这变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗 一部份电能，这便是磁滞损耗；二是涡流损耗，当变压器工作时，铁芯中有磁力线穿过，在与 磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且形成旋涡状， 故称为涡流，涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗 变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，损耗就越小，效率就越高，反之功率越小， 效率就越低 2009-04-17 苏州市泛友实业有限公司 苏州市泛友实业有限公司 SUZHOU CITY FANYOU INDUSTRIAL CO.,LTD 工程部 黄加计 E-mail:hcgeorgehuang@ page 4 of 21 三、变压器材料介绍：三、变压器材料介绍： 1、线架（、线架（BOBBIN） ：） ： A、作用： 线架（BOBBIN）在变压器中起支撑线圈（COIL）的作用； B、分类： 依据变压器的性质要求不同，按材料分为：热塑性材料，热固性材料； 热塑性材料常用的有尼龙（NYLON） ，塑料（PET） ，塑料（PBT）三种，热固性材料常用有 电木（PM） ；热塑性材料可回收，第一次为 20%，第二次为 15%，第三次为 7%。

依据变压器的形状不同，又分为立式、卧式、子母式、抽屉式、单槽和多槽； C、特性及用途： a、电木（PM） ：热固性材料，稳定性高，不易变形，耐温 150℃，可承受 370℃之高温表 面光滑，易碎，不能回收用于耐温较高这变压器； b、尼龙（NYLON） ：热塑性材料，工程塑料，延展性好，不易碎，耐温 115℃，易吸水，使 用前先用 80℃温度烘烤，使固性稳定表面光滑，半透明，不易碎一般用于耐油性强 的变压器上； c、塑料（PET） ：热塑性材料，510 系列，硬性高，易成形，不易变形耐用消费品温 170 ℃，表面光滑，不易碎，一般用于绕线管； d、塑料（PBT） ：热塑性材料，较软，不易变形，不耐高温（160℃） ，表面不光滑，不易碎， 一般用于绕线管 2、铁芯（、铁芯（CORE） ：） ： A、作用： 基于铁材的高导磁性，使线圈大部份磁通量局限在铁芯里，因此组线圈可以获得相当高程度之磁 耦合，从面提高变压器的工作效率； B、铁芯（CORE）分类： 铁芯从用途上可分为：高频和低频两种； 高频类：铁粉芯（FERRITE CORE） ，用于高频带变压器 它是一种带朋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） ， 目前常用的金属有锰 （Mn） 、 锌 （Zn） 、 镍 （Ni） 、 镁 （Mg） 、 铜（Cu） ； 其常用组合如锰锌（MnZn）系列、镍锌（NiZn）系列、镁锌（MgZn）系列此种材料 具有高导磁率和阻抗性，其使用频率范围由 1kHZ 到超 200kHZ； 其形状可分为：EC、ETD、EE、EF、EI、EFD、EPC、EP、ET、FT、PQ、RM、UF、T、 P、URS、UYF； 初始磁导率（ui） ：初始磁导率是磁性材料的磁导率（B/H）在磁化曲线始端的极限值，即 1 lim B ui= u0 H—0 H u0：为真空磁导率（4Л*10-7H/m） H：为磁场强度（A/m） B：为磁通密度（T） 有效磁导率（ue） ：在闭合磁路中（漏磁忽略） ，可以用有效磁导率来表征磁芯的性能，即 L 1eue=u0N2 Ae2009-04-17 苏州市泛友实业有限公司 苏州市泛友实业有限公司 SUZHOU CITY FANYOU INDUSTRIAL CO.,LTD 工程部 黄加计 E-mail:hcgeorgehuang@ page 5 of 21 L：为装有磁芯的线圈的电感量（H） N：为线圈匝数 Le：为有效磁路长度（m） Ae：为有效截面积（m2） 3、漆包线（、漆包线（WIRE） ：） ： A、漆包线的种类及用途： 名称 种类 耐热区分用途 备注 油性树脂 漆包线 （E．W） Type 1 Type 2 Type 3 Type 4 Type A (105℃) 因具有体积小的优点，普遍被 使用于交换机、通讯机器 的继电器 COIL，照明器具、控 制机器的 COIL 聚乙烯醇缩甲醛 漆包线 （P．V．F） Type 0 Type 1 Type 2 Type A (105℃) 机械特性优良， 可用于电动机， 汽车用电装置，一般回转机， 马达、电扇及变压器等 COIL 聚胺基甲酸脂 漆包线 （U．E．W） Type 1 Type 2 Type 3 Type E (120℃) 弱电机器用，物别适用于高波 通信机械，中频、高频 COIL 自融性聚胺脂 漆包线 （S．B．W） Type 0 Type 1 Type 2 Type B (130℃) 通信仪器、电气机器、电视偏 转向、喇叭音响之 COIL 聚脂瓷漆包线 （P．E．W） Type 0 Type 1 Type 2 Type F (155℃) 适用于要示热特性良好之电动 机及变压器之 COIL（高温） 聚胺基甲酸脂尼 龙被覆漆包线 （UEW-NY） Type 1 Type 2 Type E (120℃) 适用于耐磨性良好之高速绕线 作业之机械 聚亚胺聚脂 漆包线 （E．I．W） Type 0 Type 1 Type 2 Type H (180℃) 适用于干式变压器、 温度 class F 的替续器、电冰箱（冷气机） 密封马达等 COIL 聚亚胺醯胺 漆包线 （A．I．W） Type 1 Type 2 Type 3 Type C (>180℃)适用于 H 级马达，变压器、替 续器等之线圈 UEW 漆包线可着 色； 0 种线皮膜特厚 1 种薄 2 种较薄 3 种更薄 4 种最薄 a、油性树脂漆包线（E．W） ：是最早被普遍使用之漆包线，以天然树脂与干性油为主的油质为 绝缘皮膜，依规定厚度烤烘成导体而成； 特性：在漆包线中，体积最小，可使 COIL 轻巧化，节约使用材料降低成本； 耐水性优良，耐。