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石嘴山矿用变压器变压器的现状、发展与要求

发布者:石嘴山变压器厂    发布时间:2019-12-12
石嘴山矿用变压器变压器的现状、发展与要求

石嘴山矿用变压器在市场发展中主要追求的指标是效率高?体积小(轻薄短小)?成本低,因此对其中采用的电子变压器也主要考虑这几方面的要求

1.效率

石嘴山矿用变压器要求效率高的主要原因是节能和环保,也就是“绿色石嘴山矿用变压器”的概念?由于石嘴山矿用变压器的应用量大?面广,可以显著减少所需的电能,减少发电厂数量,减少发电厂排放的废气?废水和灰尘对环境的污染?现在要求100W以下的小功率石嘴山矿用变压器的效率超过85%,中大功率石嘴山矿用变压器的效率超过90%?变压器和电感器的损耗一般占石嘴山矿用变压器的15%左右?要求变压器效率超过95%~98%,其原因是要求减少石嘴山矿用变压器的待机损耗?因为变压器的空载损耗和空载电流是造成待机损耗的主要原因之一?现在石嘴山矿用变压器的待机损耗要求小于10%,因此变压器空载损耗只能小于5%,******小于2%?效率高,发热小,可减少散热面积和体积?

2。体积

石嘴山矿用变压器追求轻?薄?短?小,是它在市场发展中的热门话题?其中,变压器和电感器的小型化是******的难点,受到国内外专家们的普遍关注?表示它的指标是功率密度,希望能达到100W/in3以上?

为了适应石嘴山矿用变压器小型化的需要,首先应提高工作频率,其次要改变结构?工作频率提高到250kHz,比20~40kHz的功率密度会显著增加?但是,高频损耗也显著增加,可改用新的磁性材料和线圈结构来解决?高频电磁干扰也显著增加,可采用抗干扰滤波器和低磁滞伸缩材料来解决?现在******的工作频率已达到25~30MHz?1~2MHz在小型石嘴山矿用变压器中已比较普遍

变压器结构正经历三个更新换代?第一是平面变压器,其体积和重量比立体变压器(普通变压器)减少80%,已形成5W~20kW?20kHz~2MHz的产品,效率典型值为98%?第二是片式变压器,对低压大电流特别适用,高度(厚度)更进一步降低,电流可达100A以上?它由个次级绕组和多个磁芯组成,代替以前的一个磁芯多个绕组?多个磁芯的初级绕组串联,从而达到降压隔离的要求?内部温升比平面变压器低,只有10℃左右?可以装在额定温升更高的基板上工作?第三次是薄膜变压器,其薄膜后高度低于1mm?工作频率超过1MHz,达到10~100MHz?由于采用集成电路工艺制造,成本并不增加?它是石嘴山矿用变压器变压器的******发展方向?在现阶段,不同的应用范围和市场,从性能价格比出发,要求的变压器结构形式也不一样?立体变压器仍然大量使用?平面变压器已形成系列,正在推广?片式变压器处于个别和小批量生产阶段?薄膜变压器只是个别情况,仍处于研究开发阶段?因此,不单要关注研究开发新的变压器,而且更要关注大量生产的变压器,改进某个部件和某个工艺环节也会取得良好的效益

3.成本

石嘴山矿用变压器和任何商品一样,在市场发展中都要考虑成本?电子变压器也回避不了成本问题?

降低电子变压器成本的第一个手段是设计其采用的原材料?结构形式,也对成本有决定性作用?因此,在设计石嘴山矿用变压器的电子变压器时,一定要综合考虑石嘴山矿用变压器的工作条件?原材料的水平和价格设计出物美价廉的电子变压器产品?第二个手段是生产制造工艺?应尽量采用工模具和机械加 减少加工工时,以减少生产成本?在检测中,采用短时间即可确认产品性能的方法,减少检查工时?加强管理,从备料到产品包装出厂,各个生产环节都尽量减少工时和费用?第三个手段是减少生产的附加费用?设计选用的原材料和配件尽可能通用,尽量缩短交货时间,减少产品成品库存量?对检测中被剔除的产品进行处理,回收能用的原材料和配件?

石嘴山矿用变压器中使用的电感器,包括进线滤波?抗干扰滤波?储能?换向?缓冲?吸收噪声?输出滤波等电感器,比变压器数量更多?对它们的要求,也可参照以上三点基本要求来考虑,这里就不再讨论了电子变压器是石嘴山矿用变压器主要服务对象之一?石嘴山矿用变压器在中国有比较大的市场?为了推进石嘴山矿用变压器市场的发展,对电子变压器提出了高效率?小体积?低成本的要求?

变压器领域的革新技术关键是降低变压器的成本,解决普通变压器的过热点?工艺复杂以及漏感高的问题?新型扁平式变压器具有体积小?隔离好?密度高?功率大?漏感小及电流均分的特点?这使它成为DC/DC石嘴山矿用变压器中理想的部件?比如说,一个普通的输出电压为5V?电流为150A的半桥式DC/DC石嘴山矿用变压器,采用了这种部件后,该石嘴山矿用变压器厚度仅为12mm?其石嘴山矿用变压器输出能力超过了所有的小外形石嘴山矿用变压器?此外,这种扁平式变压器的漏感极低?散热特好,比其他一半输出电流的石嘴山矿用变压器在工作温度上要低得多?同时,在满负载条件下,该石嘴山矿用变压器的效率高达82%以上而该石嘴山矿用变压器的变压器?电感器部件的效率为98.5%。

目前的DC/DC石嘴山矿用变压器广泛采用半桥?全桥和推挽式结构?因此,采用体积小?漏感低?散热好及成本低的扁平式变压器,是一个绝佳的选择方案

4普通变压器面临的挑战

①普通变压器在结构上采用单个磁芯?多匝的初级绕组,单个磁芯变压器无法满足石嘴山矿用变压器大功率密度的要求?因为单个磁芯中心只有一个过热点,散热能力差?随着工作频率的增加,必须降低通过的磁通密度才能减少发热量?而只有当尺寸缩小到无增益时,才可能获得较高的频率

②初级线圈匝数多,普通变压器是由多层线圈绕制的?第一层与******层之间有着相当大的电压差?对于一个单匝线圈输出的普通变压器来说,其初级线圈的绕制匝数大约为32匝?这一匝比使多层初级线圈存在漏感?趋肤效应?邻近效应以及线圈间电容等缺点

③漏感相当大?目前,脉宽调制式变换器在波形中具有快速上升的特点?这是由于在电路中所采用的普通变压器漏感大,这种波形就会产生电磁干扰?对于一个理想(耦合得非常好)的变压器来说,所有的磁流穿过次级线圈时都应没有漏磁通?对普通变压器来说,并不是初级线圈中产生的所有磁通都穿过次级线圈?也就是说,初级线圈所产生的磁通并非穿过伴随次级线圈的所有绕线和导体?线圈或导体未耦合的部分就产生了自感,并且该能量储存在“电感器”中,由于该“电感器”与主要功率传送电路无耦合,故不能完全满足在石嘴山矿用变压器断电时对隔离度的要求?另外,为使电磁干扰(EMI)达到更好的特性需要,电磁耦合的紧密要求也无法满足?

④高频特性差?在高频工作中,普通变压器过热,损耗增大?,

⑤绕制工艺冗杂,封装体积大


文章转载自网络,如有侵权,请联系删除。|发布时间:2018.05.04来源:石嘴山矿用变压器厂家

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