变压器 、绕组匝数、负载电流
1 引言
漏磁变压器用于负载急剧变化而又要求逐步趋于稳定状态电子设备中，如荧光灯电源、离子泵电源等设备。这一类负载表现为开始工作时阻抗较大，需要较高瞬间电压；而当稳定工作时，负载阻抗较小，需将负载电流限制允许值内，以使其能正常工作。
2 工作原理
漏磁变压器等效电路如图1所示。当变压器开始工作时，负载RLXS，可知U2≈E2，漏抗压降US很小；而当稳定工作后，负载RL下降，负载压降下降，漏抗压降US上升，趋于允许限定值。
由漏磁变压器工作原理，可知漏抗选择是设计重点。同时，负载性质会对变压器工作状态产生影响；阻抗大小相同，性质不同负载，漏抗选择是不同，需具体情况进行分析。
3 无磁分路漏磁变压器设计
3.1视功率PH
PH=U20I2H(W)（1）
式中：U20为变压器输出空载电压(V)；
I2H为变压器负载电流(A)。当变压器长期工作时，I2H为额定负载电流；当变压器断续工作时，I2H=I2（2）
式中：I2为断续工作时负载电流(A)；
D为暂载率。
3.2铁心尺寸选择C型铁心,铁心截面积SC≈0.8(cm2)；E型铁心,铁心截面积SC≈(cm2)；可套用标准铁心，也可经验选择尺寸。
3.3绕组匝数与线径
1）匝数
设N1为初级绕组匝数，N2为次级绕组匝数，则N1=（3）N2=（4）
式中：U1为输入电压（V）；
B0为空载磁感应强度（T）；
f为电源频率（Hz）。
空载磁感应强度B0取值一般比饱和磁感应强度低多；漏感LS与绕组匝数平方成正比，绕组匝数与空载磁感应强度B0成反比，较低空载磁感应强度B0可获较高漏抗。
图1漏磁变压器等效电路图
图2E型变压器外型
图3C型变压器外型
图4有磁分路漏磁变压器磁路计算图
2）线径
设初级绕组线径为d1，次级绕组线径为d2，则d1=1.13(cm)（5）d2=1.13(cm)（6）
式中：n为变压器变比N1/N2；
j为电流密度（A/cm2）。如功率相当普通电源变压器空载磁感应强度为B01，电流密度为j1，漏磁变压器空载磁感应强度为B0，则漏磁变压器电流密度可按j=j1估算。
E型及C型变压器外型如图2及图3所示。
3.4漏抗计算漏感LS=10－8(H)（7）其中，lMCT=;hCT=
式中：δ为初、次级绕组之间间隔距离（cm）；
A1，A2为初、次级绕组高度（cm）；
lM1，lM2为初、次级绕组平均匝长（cm）；
h1，h2为初、次级绕组厚度（cm）。
则漏抗XS=2πfLS（Ω）（8）
3.5负载电流核算I2H=(A)（9）
式中：E2为负载时变压器次级感应电压（V）；
r2为变压器次级直流铜阻（Ω）；
RL为变压器稳定负载电阻（Ω）；
XL为变压器负载电抗（Ω）。
36参数调整方法
1）结构调整
降低绕组高度，增加绕组厚度，增大初级与次级绕组之间间隔距离均能增大漏抗；反之，可减小漏抗。
2）圈数调整
增加圈数可增大漏抗；反之，可减小漏抗。
4 有磁分路漏磁变压器设计
41磁分路截面积确定
1）初级磁通Φ1、次级磁通Φ2确定
图4为有磁分路漏磁变压器磁路计算图。Φ1=(Wb)（10）Φ2=(Wb)（11）
2）磁分路截面积确定
磁分路截面积选择以磁分路磁感应强度Bδ小于铁芯饱和磁感应强度为原则，一般可取Bδ≈B0；截面积由下式确定Sδ=(m2)（12）
42磁分路气隙确定
图4中，磁阻Rm2、Rm3Rδ，可认为降落气隙上磁压等于次级绕组磁势。则磁分路气隙lδ可由下式确定lδ=(m)（13）
气隙周围漏磁存，实际lδ应取稍大一些。
5结语
电源类产品设计是否合理，主要看电源和负载是否匹配；负载特性准确测量是设计关键。漏磁变压器设计中，有些电路模型将负载简单由电阻代替，是很不合理。应测量出负载特性曲线，找出工作点参数，以此为依据，才能设计出较合理产品。
本文关键字：变压器 电力配电知识，电工技术 - 电力配电知识
