非晶合金配电变压器

试制总结

我国1998年开始城乡电网建设与改造以来，采用推行节能变压器、淘汰高耗能变压器等措施，对降低电网线损起到了积极作用。全国线损率从1996年的8.52％下降到20##年的7.59％。但与先进国家相比仍高出1.5～2个百分点，节能降耗的任务仍然很重。国家发展和改革委员会与科技部于20##年共同组织起草了《中国节能技术政策大纲》（征求意见稿），明确指出：推广生产和应用S11型及非晶合金铁心型低损耗变压器…，20##年前淘汰电网在役的S7型及‘73’、‘64’型高耗能变压器设备。 我公司为贯彻国家发展节能产品的要求，促进企业发展，引进沈阳变压器研究所非晶合金铁心变压器制造技术，试制了SH-M-315/10 非晶合金配电变压器。

1. 试制产品的技术参数

试制产品名称：非晶合金配电变压器

试制产品型号：SH15-M-315/10

额定容量：315kVA

额定频率：50Hz

电压组合：10000±5%/400V

联结组标号：Dyn11

冷却方式：ONAN

2. 非晶合金配电变压器结构特点

（1）非晶合金铁心

 非晶合金铁心是由非晶合金带材卷制的由四个“框”合并成的三相五柱式铁心。非晶合金片厚度极薄，仅0.03mm，不到常用硅钢片的1/10；叠片系数较低，只有0.86；饱和磁通密度较低，一般取1.25～1.35T；带材有142、170、213mm 3种宽度，品种单一；因此，产品设计受到材料的限制。

 非晶合金的硬度较大，是取向硅钢片的5倍；在成材过程中急速冷却和卷绕铁心时会产生应力；铁心材料退火之后的脆性易产生碎屑；对机械应力非常敏感，无论是张引力还是弯曲应力都会影响其磁性能；因此，需要采取一定的工艺措施。

（2）非晶合金配电变压器器身结构

运行中的变压器一旦发生短路事故，所产生的冲击性电动力非晶合金铁心是无法承受的。因此在器身结构上，不能采用将铁心作为主承重结构件的传统方案，器身结构采用固定铁心的框式铁心固定件与保证绕组在短路故障下的稳定性的支撑结构组成。低压绕组绕制在可自保持其机械强度的高强度的绝缘筒上，高压绕组直接套绕在低压绕组上，装配时将绕组支撑在单独的支撑系统上并压紧固定，减少变压器短路时径向的内缩或外扩，使铁心不受压力，有效地保证铁心的磁性能和变压器的抗短路能力。

…… …… 余下全文

笨小孩1114的博文

变压器磁心型式的选取原则与绕制方法（1） (2011-10-17 12:54)

分类： 开关电源

变压器的磁芯和结构参数，取决于在装配中所选用的磁芯型式和绕制技术。当选择磁心时，通常其物理高度和成本是最重要的。这对于交流电网转换器中的开关电源是十分重要的，因为通常它们是封装在密闭的塑料盒内。当应用元件的高度允许的尺寸要求较小时，可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心(如日本的 TDK和TOKIN公司产品，或者是欧洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司产品)。

当设计应用需要较小的磁心截面积时，可以选用BPD型的磁心产品，如果要设计多重输出电源时，PER型磁心提供了一个大的窗口面积，它需要的匝数较少，真绕线架的可用引出脚较多。当空间不是问题时，ETD型磁心通常用于较高的功率。PQ型磁心比较昂贵，但它所占据的印制板空间较少，并且比E型磁心需要的匝数少些。对于安全绝缘要求高的场合，应选用罐型磁心、RM磁心。环型磁心通常不适合反激式开关电源变压器使用。 反激式变压器在绕制时，应在初级与次级之间加入绝缘措施。例如，通信技术设各必须满足欧洲的IEC950和美国的UL1950的电气绝缘标准的要求。这些文件同时还详细地说明了使用于变压器结构的绝缘系统的漏电和间隔距离。通常在变压器初级与次级之间需要有5～6 mm的漏电距离(符合规范和要求)。电气绝缘指标通常是指定电气强度的测试，施加典型值3000 V交流高压的时间长达60 s而不被击穿。如果每个绝缘隔层的电气强度不满足规范要求，那么在变压器初级与次级之间可以采用两个绝缘层，一层是基本的，另一层是补充的。如果两个绝缘层组合仍不符合电气强度要求，也可以采用带增强的三个绝缘层。 图1给出了大多数反激式变压器在绕组两侧边缘使用的限制技术。通常，边缘限制是用胶带来隔层的，胶带开缝的宽度要求留有边限，以便包裹封装，以足够的隔层来配合绕组高度。在一般情况下，绕组单侧绝缘限度是半个初级绕组到次级绕组的漏电距离(通常是2.

…… …… 余下全文

变压器磁心型式的选取原则与绕制方法（1） (2011-10-17 12:54)

分类： 开关电源

变压器的磁芯和结构参数，h取决于在装配中所选用的磁芯型式和绕制技术。当选择磁心时，通常其物理高度和成本是最重要的。这对于交流电网转换器中的开关电源是十分重要的，因为通常它们是封装在密闭的塑料盒内。当应用元件的高度允许的尺寸要求较小时，可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心(如日本的 TDK和TOKIN公司产品，或者是欧洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司产品)。

当设计应用需要较小的磁心截面积时，可以选用BPD型的磁心产品，如果要设计多重输出电源时，PER型磁心提供了一个大的窗口面积，它需要的匝数较少， 真绕线架的可用引出脚较多。当空间不是问题时，ETD型磁心通常用于较高的功率。PQ型磁心比较昂贵，但它所占据的印制板空间较少，并且比E型磁心需要的 匝数少些。对于安全绝缘要求高的场合，应选用罐型磁心、RM磁心。环型磁心通常不适合反激式开关电源变压器使用。 反激式变压器在绕制 时，应在初级与次级之间加入绝缘措施。例如，通信技术设各必须满足欧洲的IEC950和美国的UL1950的电气绝缘标准的要求。这些文件同时还详细地说 明了使用于变压器结构的绝缘系统的漏电和间隔距离。通常在变压器初级与次级之间需要有5～6 mm的漏电距离(符合规范和要求)。电气绝缘指标通常是指定电气强度的测试，施加典型值3000 V交流高压的时间长达60 s而不被击穿。如果每个绝缘隔层的电气强度不满足规范要求，那么在变压器初级与次级之间可以采用两个绝缘层，一层是基本的，另一层是补充的。如果两个绝缘 层组合仍不符合电气强度要求，也可以采用带增强的三个绝缘层。

图1给出了大多数反激式变压器在绕组两侧边缘使用的限制技术。通常，边缘 限制是用胶带来隔层的，胶带开缝的宽度要求留有边限，以便包裹封装，以足够的隔层来配合绕组

…… …… 余下全文

所谓的反馈绕组，一般有激励绕组和取样绕组之分；

当电源电压加在开关管的瞬间，开关管电流为“零”而处于放大工作状态，在电路中会通过一个电阻给开关管注入一个不大的基极电流，当开关管电流上升时，在和初级绕组同相的激励绕组上感应出电压，这个电压加在基极上，给基极注入一个很大的电流而使开关管电流迅速增大达到饱和，当然，为了使开关管在整个导通期内都保持深度饱和，以维持变压器初级的输入电压，这个激励电压在整个导通时间内都要保持一定的幅度。

取样绕组和输出绕组同相，当次级输出时，感应出一个和输出电压成比例的电压，这个电压将和一个预设的稳定电压比较；当负载变轻输出电压高于规定电压，或当负载加重输出电压低于规定电压时，控制电路将利用差值电压对导通时间（导通占空比）进行调整，控制初级储能，稳定输出电压。

在自激电路电路中，激励和取样都是需要的，而在它激电路中，由于激励有独立的电路产生，不设激励绕组，而只有取样绕组。

激励绕组直接和开关控制电路连接，和主侧处于同一电位（俗称热电位）；而取样绕组有的和开关控制电路直接连接（俗称热机芯），有的通过光电管和初级耦合（俗称冷机芯），由于和电源主侧连接方式不同，对绕组的绝缘耐压也就有不同的要求。

在变压器绕制时，一般要求将取样绕组紧靠次级的主输出绕组绕制，目的和输出强耦合，使取样准确；而激励绕组同样需要和初级绕组有稳定的耦合，但因开关管进入饱和所需的电流只在毫安级，主要要求的激励电压，一般情况下，只要绕组匝数足够，间绕密绕都是可以的。

但是，现在的电源大多都要求在宽输入电源电压范围使用，当在低压下限工作时，开关管需要较大的激励电流，而此时变压器激励绕组的电压最低，有可能满足不了激励的要求，此时，间绕的方式会有最大的耦合，可以改善电源的低压特性；另外，处于放大态的开关管，对基极的绕动电压非常灵敏，激励绕组上有一些扰动电压可能更有利于开关管的启动（关于此现象可以参考场效应器件的焊接要求，在焊接场效应管时，要求必须断电操作，并且必须将引脚线短路，否则，栅极上感应的外界电压很可能会使场效应管损坏）。

…… …… 余下全文

变压器绕制、特性等一些常见问题分析

一、变压器的制作中，线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺

点?

绕线机绕制变压器的优点是效率高且外观成形漂亮，但绕制高个子小洞眼的环型变压器却比较麻烦，而且在绝缘处理工艺的可靠性方面反不如手工绕制到位。手工绕制可以将变压器的漏磁做得非常小，其在绕制过程中能针对线圈匝数的布局随时予以调整，纯手工绕制的唯一缺点是效率低、速度慢，批量生产的一般都选择绕线机绕制。

二、环型、EI型、R型、C型几种电源变压器哪一种最好? 它们各有其优缺点而不存在谁最好之说，所以严格来讲哪一种变压器都可以做得最好。从结构上来讲，环型能够做到漏磁最小，但声音听感方面EI型则可以把中频密度感做得更好一些。单就磁饱和而言，EI型要比环型强，但在效率上则环型又优于EI型。尽管如此，其问题的关键还是在于你能不能扬长避短而将它们各自的优点充分

发挥出来，而这才是做好变压器的最根本。

目前的进口放大器中，环型变压器的应用仍然是主流，这基本说明了一个问题。发烧友对变压器的评价要客观公正，你不能拿一个没做好的东西作参考而说它不好。有人说环型变压器容易磁饱和，那你为什么不去想办法把它做到不容易磁饱和?而原本通过技术手段是可以做到这一点的。不下足功夫或者一味地为了省成本，那它当然就容易磁饱和了。同理，只要你认真制作，EI型变压器的效率也是能做

到很高的。

变压器的品质好坏对声音的影响很大，因为变压器的传输能量与铁芯、线圈密切关联，其传递速率对声音的影响起决定性作用。像EI型变压器，人们通常觉得它的中频比较厚，高频则比较纤细，为什么呢?因为它的传输速度相对比较慢。而环型呢?低频比较猛，中高频则又稍弱一点，为什么?因为它传输速度比较快，但是如果通过有效的结构改变，你就可以把环型和EI型都做得非常完美，所以关键还

是要看你怎么做。

不过至少可以肯定一点的是，R型变压器不是太容易做好。用它来做小电流的前级功放和CD唱机电源还可以，如果用来做后级功放的电源，则有比较严重的缺陷。因为R型变压器本身的结构形式不太容易改变，而环型和EI型则相对容易通过改变结构来达到靓声目的。采用R型变压器制作的功率放大器电源，通常声音很板结而匮

…… …… 余下全文

注意绕线的时候不能弄破漆包线 对于绝缘要求高的变压器 还要上绝缘漆 变压器绕制工艺

一、绕线

1、 绕线前准备

（1） 按图纸要求选择漆包线、骨架、黄蜡绸、聚脂薄膜等；

（2） 按要求剪好各颜色的套管。

2、 绕线要求

（1） 线圈必须绕齐、排平，导线不得有打结和反扣现象。

（2）线圈层间和线圈间的绝缘应按规定符合要求，绕毕后的线圈（包括最外层的黄蜡绸）高度不得超过线圈骨架（即绕组不得鼓起超过线圈骨架）。

（3） 线圈绕毕后必须有代号标记和工作者代号。

3、 引出线的使用规定

（1） 线径在0.25mm以上者均用本线引出（特殊要求例外）；

（2） 线径在0.25mm以下者（包括0.25mm）用多股软线引出；

（3） 引出线外面必须有塑料套管或耐热塑管，套管内径应选择和线径最配合，

引出线露出套管的长度为40~70mm。

4、 塑料套管的规定

（1） 套管颜色即表示出线号码（有特殊规定的例外）；

表示方法如下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

黑 棕 红 橙 黄 绿 兰 紫 灰 白

（2） 套管长度除有特殊要求外，自线圈骨架边缘算起，长度根据铁芯型号而定。

长度单位：毫米

5、 （1） 引出线必须去漆干净，去漆可用砂布也可用除漆剂，在用砂布去漆时应根

据线径粗细选用粗细适当的砂布，去漆时必须均匀，不得使导线损伤和变

形。

（2） 用除漆剂去漆时必须用酒精清洗，程序不少于两次。

（3） 引出线搪锡必须均匀、光亮，无残留松香痕迹。

6、 线圈绝缘

（1） 线圈骨架、线圈绕组、线圈与隔离层、线圈最外层均应按图纸要求垫聚脂

薄膜和黄蜡绸。

（2） 在图纸未规定时，线圈绕组间、线圈与隔离层之间均垫电容器纸二层，线 1

圈最外层包黄蜡绸二层，层间不垫。

7、 线圈绕好后，变压器要测定圈数和直流电阻，测完后方能进行浸漆。

…… …… 余下全文

介 绍

电芯上的半圈就是电芯外脚上的一个整圆，它被称为半圈是因为中心脚部分（十字交叉区）有一个一半？半圈可被用在与变压器圈数比例匹配上。有时因为不小心就生产出一个半圈来。

把开始键放在轴的一端把结束键放在轴的另一端，不管是有意或是无意中制造了半圈，很多设计工程师曾有过在氧化铁电芯变压器上用半圈的遭遇，这是因为半圈引起了在线圈中巨大的电感泄漏，这种泄漏对电源变压器的输出交互调节（稳压）有害的影响，在（1）（2）中对这种现象有详细介绍。

如要减少因半圈而造成的泄漏并提高输出线圈的交叉调节，可用一个输出流平衡线圈（如（1）中所述），然而，此输出流平衡线圈增加了成本及复杂性，所以在氧化铁变压器中很少用到半圈设计，众所周知应用半圈对电源变压器的副作用，但很多工程师因为在多种多扼流圈和集成电磁铁应用半圈设计而忽视了此点。 半圈引起的漏泄增加对“开孔”电感提升电流和复式输出扼流圈大有好处，而且在电圈上安装半圈很简单。

这里解释了在持续电流PFC提升电路的输出过滤扼流线圈、输出过滤器中的复式扼流线圈、及穿孔电感中应用半圈的好处。也介绍了增加泄露的效果，和两个附加外脚之间流量不平衡的副作用。另外一些关于计算在电芯上应用半圈的作用及实际效果的介绍。并用图示了如何安装半圈。

2．电芯上的半圈

A． 半圈定义：在电芯上附加于线圈上的半圈定义如下：电芯一条外腿上的整圈。所多的半圈仅附有中心腿的十字交叉区的一半， 会在同方向产生电磁流量，如同中心腿上的全圈所产生的一样。如F1A图所示，两个线圈，一个主线圈NP和一个#3外腿上有半圈的次线圈NS。如F1B图所示，这是一个电磁等同线圈。用两个MMF源， NPLP和NSLS代替两个主要线圈，半圈也代表一个MM源， 1XLS，在#3外腿上。R1，R2，R3是分别是三条腿的磁阻。

在加半圈之前，在中心腿上的两个MMF在中心腿上产生磁电流。因为两个外腿有相同的十字交叉区（中心腿的一半），磁电流被两条外腿平均分配。因为两个线圈被紧紧地放在一起，除了一些电流流失外电芯中没有其它可泄露电流的路径。

…… …… 余下全文