电源技术与电子变压器
4.1 搭接式卷绕磁芯
搭接式卷绕磁芯最早用于非晶合金配电变压器。它既有卷绕磁芯优点,激磁电流小,空载损耗低,又可以打开装卸线圈,消除一般卷绕磁芯的缺点,不需要用专用绕线机绕制线圈,生产效率提高,线圈出现问题时也便于更换和维修。现有3%取向硅钢的厚度已减薄到0.23mm和0.27mm,用它们制造搭接式卷绕磁芯比非晶合金更容易。因此,搭接式卷绕磁芯有可能用于500VA以上的硅钢电源变压器,尤其是大容量整流电源和不停电电源中的硅钢电源变压器。
4.2 立体三角形磁芯
立体布置的三角形三相磁芯,现在正在国内风行。最早出现立体三角形磁芯可追溯到20世纪30年代,但是,由于磁芯需要特殊剪切加工,线圈需要专用绕线机绕制,而未能推广应用。现在可以用计算机控制磁芯剪切加工,已经有专用绕线机绕线。国内有5—6家企业在申请立体三角形磁芯变压器的专利。立体布置的三角形三相磁芯与平面布置的三柱式三相磁芯相比,磁通分布均匀,不会出现局部饱和,激磁电流和磁通的对称性好。问题是各个柱的截面要形成接近圆形相当困难,绕组平均匝长增加,负载损耗也会增加。可用于30kVA以上的大型变压器。
4.3 正交形磁芯
把C型磁芯的一半旋转90°,再接合在一起,就形成正交形磁芯。可以用直流控制绕组控制正交形磁芯的电感。日本索尼公司已经用软磁铁氧体制成这种磁芯,叫SX形磁芯,并且已经用于各种电视机的开关电源,作为驱动变压器,控制它的电感,使电路出现电压谐振或者电流谐振,而实现软开关条件。日本东北大学和东北电力公司已经用硅钢制成这种磁芯,用于功率补偿器和移相器,控制电力系统的有功和无功功率。与晶闸管功率补偿器和移相器相比,具有高次谐波少,电磁干扰小,控制电路简单等特点。
4.4 磁性液体磁芯
有人曾设想过,用注塑机加工变压器磁芯,可以避免硅钢磁芯冲片,热处理,叠片,组装等多道工序。现在正在开发磁性液体磁芯可以实现这种设想,用工程塑料做成磁芯外壳,中间注入磁性液体,表面再用磁性片封住。这样,大量生产的中小型电源变压器的加工效率可以显著提高,使成本降低,与叠片式硅钢磁芯相比具有明显的优势。
5 结语
电子变压器在电源技术中起着重要作用。电源技术要求电子变压器能适应外界使用条件,减少电磁干扰;完成功率传送,电压变换,绝缘隔离和纹波抑制等功能;提高效率,降低成本。新软磁材料和新磁芯结构在电子变压器中的应用,不但推动了电子变压器的发展,而且也推动了电源技术的发展。各种新的动态值得注意。
本文在编写过程中大量引用《国际电子变压器》过去发表过的文章和报导,实际上是对有关文章和报导进行了综述和总结。在这里对这些文章和报导的作者表示感谢!同时,希望广大读者关注《国际电子变压器》,我们今后将分别对电子变压器的设计,制造,材料和应用进行综述总结,供广大读者参考。
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