课程名称: 变压器设计与制作
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完成日期: 年 月 日
任 务 书
题目:变压器的设计与制作 |
设计内容及要求: 1、变压器的设计 1)变压器的铁心的材料、结构、性能参数; 2)铁芯尺寸的选择; 3)变压器绕组的材料及其分类; 4)变压器器身绝缘材料的分类及绝缘等级的选择; 5)变压器油箱的基本要求、分类、常用油箱的结构; 6)变压器装配的工艺流程图。 2、变压器参数的计算 1)变压器额定电压和额定电流的计算; 2)变压器高、低压绕组匝数的计算; 3)变压器变比的计算; 4)变压器铁心磁通的计算。 3、熟悉变压器的结构、特点,学会变压器的拆装。 |
设计环境: 变压器主要由铁心、漆包线、绝缘材料组成。变压器有单相变压器和三相变压器。铁心由冲成一定形状的硅钢片制成,漆包线根据变压器的参数选择其长度和直径,绝缘材料的等级的选择是根据变压器的耐压程度选择的。 |
实现目标: 实训主要培养学生分析问题、解决问题的综合能力,通过实训,使学生对书本知识进一步深化为实践知识,以便今后在工作岗位能够担当起工业自动化控制系统的设计。 1. 明确实训题目的要求: 1)掌握变压器的设计和参数的计算; 2)掌握变压器的拆装; 3)掌握变压器装配的工艺流程图。 4)掌握撰写实训报告的方法。 2. 设计报告要求打印。 |
1.1 变压器的设计
1.1.1 变压器的铁心的材料、结构、性能参数
变压器的铁心材料采用优质冷轧硅钢片,采用阶梯形的三级接缝,表面涂刷固化漆,以降低损耗和噪声。
1.1.2 铁芯尺寸的选择
为了提高铁心的导磁性能,减小磁滞损耗和涡流损耗,铁心多采用厚度为0.35mm。
1.1.3 变压器绕组的材料及其分类
变压器绕组常用绝缘铜线或铝线绕制而成,还有用铝箔绕制而成的。
高低压绕组在铁心柱上的排列方式有同心式和交叠式两种类型。
1.1.4 变压器器身绝缘材料的分类及绝缘等级的选择
器身采用高强度绝缘压板压紧,所有引线均牢固夹持,保证了产品的抗短路能力。变压器的绝缘等级是允许的温升的标准,即绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、E、B、F、H级。各绝缘等级具体允许温升标准如表1.1所示:
表1.1 各绝缘等级具体允许温升标准
A | E | B | F | H | |
最高允许温度(℃) | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 |
绕组温升限值(K) | 60 | 75 | 80 | 100 | 125 |
性能参考温度(℃) | 80 | 95 | 100 | 120 | 145 |
变压器油箱应采用高强度钢板焊接而成。油箱内部应采取防磁屏蔽措施,以减小杂散损耗。磁屏蔽的固定和绝缘应良好,避免因接触不良引起过热或放电。各类电屏蔽应导电良好和接地可靠,避免悬浮放电或影响绕组的介质损耗因数值。
油箱是变压器的外壳,内装铁芯和绕组并充满变压器油,使铁芯和绕组浸在油内。变压器油起绝缘和散热作用。大型变压器一般有两个油箱,一个为本体油箱;一个为有载调压油箱,有载调压油箱内装有分接开关。
常见的变压器油箱按其容量的大小,有箱式油箱、钟罩式油箱和密封式油箱3种基本型式。
1.1.6 变压器装配的工艺流程图
变压器装配的工艺流程图,如图1.1所示。
图1.1 变压器装配的工艺流程图
1.2 变压器的计算
原始数据:,采用Yyn0接法,铁心中最大磁密度,铁心截面积,。
1.2.1 变压器额定电压和额定电流的计算
额定电压:
由原始数据得:
由原始数据得:
额定电流:
由原始数据知:
所以
1.2.2 变压器高、低压绕组匝数的计算
1.2.3 变压器变比的计算
1.2.4 变压器铁心磁通的计算
2 变压器的拆装
2.1 变压器的拆
2.1.1 如何拆开变压器
(1)将变压器外壳撬开,如图2.1所示;
图2.1 撬开变压器外壳
(2)用锤子敲打钢片,再用锤子撬开钢片,将第一片钢片卸下后,其余钢片用手直接拔下,如图2.2所示;
图2.2 卸下钢片
(3)将一次、二次绕组从塑料壳中抽出,如图2.3所示;
图2.3 一次、二次绕组
(4)拆开一次、二次绕组的绝缘纸;
(5)拆开一次、二次绕组。
2.1.2 变压器铁心的叠加方法
E字型硅钢片交叉叠放排列
2.1.3 变压器的绕组的绕法
一级绕组逆时针缠绕,二次绕组顺时针缠绕。
2.2 变压器的安装
2.2.1 变压器的安装步骤
(1)将绕组线圈缠绕在塑料槽中,然后缠上绝缘纸;
(2)将绕组线圈插入塑料壳中;
(3)将钢片按顺序叠放好,如图2.4所示;
图2.4 钢片安装
(4)将外壳罩上,锁死,如图2.5所示。
图2.5 安装外壳
2.2.2 变压器参数的测量工具
万用表,千分尺。
2.2.3 变压器参数的测量
一次侧电压220V,二次侧电压12V。
经万用表测得,一级绕组电阻1.245kΩ,二级绕组电阻5Ω。
千分尺测得,一级绕组线径0.065mm,二级绕组线径0.31mm,如图2.6所示。
图2.6 千分尺测量
一级绕组4230匝,绝缘纸11层;二级绕组235匝,绝缘纸12层。
3 总 结
在这次变压器实训中,认识到了以下知识:
1、变压器原理:利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置;
2、变压器结构:器身、油箱、调压装置、冷却装置、保护装置、出现装置;
3、配电变压器与电力变压器的区别:35kV以下为配电变压器,35kV以上的为电力变压器。
虽然实训已经结束了,但我知道有更多的学习任务在后面。思想在我们的头脑中,工作在我们的手中,坐而言,不如起而行! 路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。我要在今后的学习中不断加强学习,提高个人的自我修养和专业知识,做一名合格优秀的自动化专业的学生。