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原理,把某一等級交流的電壓變換成另一等級交流的電壓,從而滿足不同負荷的需要。
變壓器不論在工作還是在生活中都有非常重要的作用,而且越來越得到廣泛的應用和推廣。其安全可靠性也是變壓器發展的大瓶頸,因此變壓器在電力系統、供用電系統等各大系統中都占有舉足輕重的作用。文章就變壓器的設計原則、原理特點進行一定的探討。
目前,我國電力變壓器市場的發展非常迅速。變壓器對其可靠性、安全性要求也越來越高,文章詳細闡述變壓器在電力系統、供用電系統等各大系統中的重要性,如進行變壓器設計原則探討、變壓器工作原理等。
1變壓器的工作原理以及技術數據1.1變壓器的工作原理電力變壓器是用來改變交流電壓大小的電氣設備。它根據電磁感應的原理,把某一等級的交流電壓變換成另一等級的交流電壓,以滿足不同負荷的需要。因此,變壓器在電力系統和供用電系統中占有重要的地位。共同的磁路部分一般用的是硅鋼片做成的,稱之為鐵心。雙繞組變壓器。雙繞組變壓器工作原理是把接到交流電源的繞組稱之為原繞組,而把接到負荷(也稱負載)的繞組稱之為副繞組,有時把原繞組稱為原邊或初級,把副繞組稱為副邊或次級。
變壓器副繞組的電壓不等于原繞組的電壓,若副邊電壓大于原邊繞組電壓,則該變壓器稱為升壓變壓器,若副邊電壓小于原邊繞組電壓,則該變壓器稱為降壓變壓器。在工程上也常把電壓高的繞組稱為高壓繞組,電壓低的繞組稱為低壓繞組。
1.2變壓器的數據支持變壓器的各項技術數據基本可分為額定電壓組合、額定電壓比、冷卻方式、重量和尺寸等。其中重量和尺寸(鐵芯、繞組、絕緣結構、油箱、絕緣套管)這些基本就構成了變壓器的全部的數據支持。每個數據缺一不可,環環相扣。使得變壓器在工作運行當中能夠安全可靠地對電流進行變壓的作用。
2變壓器的設計原則2.1變壓器的工作設計分析2.1.1變壓器空載運行空載運行是變壓器的一種極限運動狀態。變壓器的空載運行,是指原繞組接入電源電壓,副繞組開路,副繞組里沒有電流的簡單的運行情況。在同一支路內,電壓與電流的正方向一致;磁通正方向與電流正方向之間符合右手螺旋關系;感應電動勢與磁通之間滿足電磁感應定律。電量方向規定:電壓叫與電流I.同方向,磁通巾正方向與電流I.正方向符合右手螺旋定則。電勢e與I.電流的正方向相同。由于磁通在交變,根據電磁感應定律,電勢公式及電勢平衡方程式推導。空載時,主磁通巾在1次側產生感應電勢Ei,在2次側產生感應電勢佐,1次側的漏磁通0搡在1次側漏抗電勢。這就是電機學重要的4.44公式。說明感應電勢E1與磁通0m/頻率f/繞組匝數N成正比。以上推導涉及到的電磁量均為正弦變化,可以用相量來表示。用相量表示時應同時考慮有效值和相位。感應電勢E在相位上滯后于磁通090E1n=?」又1山考慮到1次側繞組的電阻壓降后,其電勢平衡方程為:E1E1n+R1I0=E1+X10+R1I0=E1+I0Z11次側無電流,故:E2=U2對于1次側來說,電阻壓降和漏抗壓降都很小。所以U1~E1=4.44fN1m,可見變壓器的磁通主要由電源電壓認/頻率f/和1次側繞組的匝數N1決定。在設計時,若電壓認和頻率f給定,則變壓器磁通由匝數風決定。
用一個阻抗(Rm+Xm)表示主磁通①對變壓器的作用,用另一個阻抗(R1+X1C)1次側繞組電阻R1和漏抗的作用,即可得到空載時變壓器的等效電路。R1和受飽和程度的影響很小,基本上保持不變。Rm和Xm隨著飽和程度的增大而減小,在實際應用中要注意到這個結論。變壓器正常工作時,由于電源電壓變化范圍小,鐵心中主磁通的變化不大,勵磁阻抗Zm也基本不變。變壓器,其磁通①可以由電壓U1和頻率f控制。2.1.2變壓器的負載運行負載運行是變壓器基本的運行狀態,變壓器的負載運行是指原繞組接入電源電壓,副繞組接負載時的工作情況。這時,變壓器的副邊也有電流流通。原邊的輸入電流與空載相比相應增大,副邊的端電壓將受到負載的影響而發生變化,這是負載運行與空載運行的主要區別。變壓器負載運行基本電磁過程:負載后,2次側電流產生磁勢F2=N2I2,該磁勢將力圖改變磁通0,而磁通是由電源電壓決定的,也就是說0基本不變。要維持0不變,1次繞組的電流將由原來的I0變為I1.I1產生磁勢F1=I1N1,F1與F2共同作用產生0,F1+F2的作用相當于空載磁勢F0,也即勵磁磁勢Fm.負載后,1次側繞組中的電流由兩個分量組成,一個是其負載分量I1L,另一個是產生磁通的勵磁分量Id,I1L產生的磁勢與2次側電流產生的磁勢大小相等,方向相反,互相抵消。在滿載時,I只占I1L的28,有時可將I忽略,1/k.這就是變壓器的變流作用,只有在較大負載時才基本成立,用此原理可以設計出電流互感器。
2.2變壓器的設計原則變壓器作為產品,有商品的屬性特點。變壓器的設計原則與其他商品屬性基本一致。在完成功能中追求價格優勢是佳的。不過在當今強調降低成本的同時,設計成為了一大難題。
〃節能不節錢〃引發的思考,值得大家來深思。所以企業單位團體應該設計出更加的變壓器。輕便、小巧,重要的是性能俱佳、成本不高。如此的變壓器設計得到越來越多的廣大市場的青睞和追求。
公司在確定出產品中有的非常詳盡。例如列出了變壓器的工作頻率、傳輸功率。這種雙贏的行為值得其他企業和單位的學習和效仿。不過在推出產品的同時也要考慮到其產品的實踐,能否經得起市場的考驗,才能在茫茫市場群體中站住腳。
(下轉第54頁)(上接第49頁)總之,變壓器是一種產品,設計原則好追求價格占優原則為佳。在設計的同時一定要考慮到能否經得起市場的考驗。
實踐是檢驗真理的標準,只有經受住考驗,才能在市場中立于不敗之地。
3我國變壓器的發展趨勢目前,在網運行的部分高能耗配電變壓器已不符合行業發展趨勢,面臨著技術升級、更新換代的需求,未來將逐步被節能、節材、環保、低噪聲的變壓器所取代。
3.1未來市場前景廣闊現今變壓器還未達到飽和狀態,發展前景非常廣闊,對于如何宣傳、推廣、銷售變壓器成為了當下政府部門和企業單位的一大課題。首先技術必須過硬。其次企業規模、軟硬件條件、遠期規劃也要擺到明面上,才能被市場接受。
3.2市場潛力巨大現今社會對于變壓器的需求越來越大。各大、中、小城市;城鄉、學校的用電也在不斷地加大。變壓器的種類繁多:如特種變壓器、互感器、千式變壓器、互流變壓器等。只有通過優勝劣汰、不斷更新、不斷擴大變壓器的種類和性能,才能不斷的挖掘出市場的潛力和需求。只有不斷的改善價格比和性能比、不斷的改善技術、加大科技、資金的投入,時刻與我國政府相關部門通力合作,了解市場政策和趨勢,才能在變壓器市場上得到穩定的發展。
3.3在形成穩定的市場銷售業績的同時也要做好售后、檢修、維護、試驗等工作切實做好修理周期的檢修(大修、小修)工作。不斷的完善服務態度,形成總結報告。定期對市場售后規劃作出一定的分析和研究。只有這樣,才能確保企業在變壓器市場中不斷的壯大和發展。
4結束語通過以上的闡述,對變壓器的工作原理、數據支持、設計原則有了一定的了解。如何改進現有變壓器生產、運行中出現的問題成為了當前擺在我們面前的重大課題。相信通過政府調控、依靠科技、加之企業不斷的改進技術支持。一定會使我國變壓器行業走向輝煌。