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三相隔离变压器铁芯直径的实用方法

2018-06-26

三相隔离变压铁芯直径的选取是一个复杂的技术经济问题。以往选择铁芯直径的方法是比较多的,比如:按照容量,短路阻抗,损耗值等。这些在相关书籍中均有介绍。但这些公式使用起来比较复杂。我过目前在设计时,一般均在综合考虑上述因素之后,采用下列半经验公式来计算隔离变压器的铁芯直径:D=KD* ,mm

 

KD-三相隔离变压器铁芯直径经验系数,它的值与铜铁材料消耗比,合理的三相隔离变压器尺寸以及系列设计等因素有关,如下表:

变压器类别

三相双绕组

三相三绕组

单相双绕组

单相三绕组

自耦变压器

铝绕组

50~54

48~52

50~54

48~52

48~52

铜绕组

53~57

51~55

53~57

51~55

51~55

    

SZ-三相隔离变压器的每柱容量,kVA

依据变压器原理,通过理论来推导得出:

SZ=U*I=(4.44*f*W*Bm*Az*10-4)*jAk

由于4.44*f*Bm*j*10-2可视为常数,而铁芯面积AzD2.另外,Ak*W*10-2D2,故近似得:

SZD4  D= KD*

 

U——每柱电压,V

I——每柱电流,A

F——电源频率,

W——绕组匝数

Bm——磁通密度**值,cm2

J——导线电流密度,A/mm2

Ak——导线截面积,mm2

D——铁芯直径,mm2

对绝缘等级相同,结构相似的三相隔离变压器,其铁芯直径与每柱容量的1/4次方成正比例,这种关系与一般电机设计的规律相同。

 

KD值于与结构形式有关,在一般情况下,就KD值本身而言,具有铜线大于铝线,双绕组大于三绕组等特点。

 

依据我国以往的中小型变压器的统一设计,对双绕组铝线一般取KD=52;对双绕组铜线取KD=55。在我国其他的大中型变压器设计中,对双绕组铜线变压器常数,KD=55~60,对三绕组及自耦变压器取常数KD=53~58.但是,随着技术的进步,KD的取值也在不断的变化。例如对铜线双绕组的配电变压器油的厂家建议平均可取KD=52.5.这样,可以较好的节省硅钢片。KD值也并非一成不变的。在设计时应还根据产品的发展,材料的价格以及各厂的具体条件来选择**的KD


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