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干式變壓器廣泛用于局部照明、高層建筑 、機(jī)場,碼頭CNC機(jī)械設(shè)備等場所,簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。那么干式變壓器的鐵心截面如何設(shè)計(jì)的?
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1.通常,鐵心截面與心柱截面是相同的。
2.小容量變壓器的鐵心,為了簡化制造工藝,鐵軛的級(jí)數(shù)要比心柱少一些。容量較大的變壓器鐵心,為了降低鐵心高度,以使變壓器能夠通過運(yùn)輸外限,有時(shí)將鐵軛截面做成T形。上述這二種鐵心,某些級(jí)心柱的磁通就有可能越出與其相對(duì)應(yīng)的那一級(jí)鐵軛而進(jìn)入相鄰級(jí)的鐵軛。這樣一來,在過渡處就有橫向磁通出現(xiàn),從而使鐵心損耗和勵(lì)磁電流增大.為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn),通常將鐵軛截面放大5%~10%。
3.較大容量的三相變壓器鐵心,為了更有效地降低鐵心高度,須采用帶旁鐵軛的鐵心,俗稱五柱鐵心。實(shí)際上這種俗稱是不太確切的。因?yàn)榘凑招闹c鐵軛的定義二個(gè)旁軛是不能算做心柱的。但是,特高壓變壓器,旁軛也有套繞組的,這時(shí)就是真正的五柱鐵心了。
4.繞組的每匝電壓取決于鐵心磁密和鐵心有效截面面積。所謂鐵心有效截面面積,是指心柱的截面中所含純硅鋼的那部分面積。它等于心柱的幾何面積乘以一個(gè)小于1的系數(shù),該系數(shù)叫做疊片系數(shù)。它取決于片間絕緣層的厚度、疊片的平整度以及鐵心的夾緊程度等。通常疊片系數(shù)在0.94~0.97范圍內(nèi)。
5.常見的三種鐵心整個(gè)鐵心的外圍形狀呈矩形,其高度叫做鐵心高,其寬度叫做鐵心寬。相鄰二個(gè)心柱與上下鐵軛所包圍的形狀也呈矩形,其高度Hw叫做窗高,其寬度叫做窗寬。相鄰二個(gè)心柱中心之間的距離M0叫做柱心距。顯然,柱心距等于窗寬加上心柱最大片寬。旁軛與相鄰心柱中心之間的距離MB叫做軛柱距。
6.鐵心直徑D、窗高Hw和柱心距M0(對(duì)于帶鐵軛的鐵心還包括軛柱距MB )是鐵心的幾個(gè)重要幾何尺寸。
7.各制造廠家都根據(jù)自己的生產(chǎn)實(shí)踐制定出標(biāo)準(zhǔn)鐵心截面資料,供設(shè)計(jì)者使用。對(duì)于每一鐵心直徑,規(guī)定其級(jí)數(shù)及每級(jí)疊片組的寬度和厚度,并根據(jù)散熱的要求規(guī)定片間油道或氣道的尺寸及位置。顯然級(jí)數(shù)越多,截面面積就越大。但是級(jí)數(shù)越多,給生產(chǎn)帶來的麻煩就越多。
所以,對(duì)于每鐵心直徑來說,鐵心截面的確定應(yīng)使在有限的級(jí)數(shù)下具有最大的截面面積。此外,在標(biāo)準(zhǔn)鐵心截面資料中還給出了角重,以便于工程計(jì)算。角重是指除主級(jí)之外各級(jí)心柱疊片延伸到相應(yīng)級(jí)鐵軛的那部分硅鋼片的重量以及二個(gè)邊柱(或旁軛)中心以外的橫軛的重量之和。
8.在變壓器的電磁計(jì)算過程中,鐵心的窗高Hw和柱心距M0以及軛柱距MB是在各繞組的尺寸確定之后確定的。確定了上述尺寸,就可以計(jì)算鐵心重量及空載特性了。