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什么是漏磁變壓器_漏磁變壓器的工作原理

2018年02月28日 09:42 網絡整理 作者: 用戶評論(0
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  什么是漏磁變壓器

  漏磁變壓器是點燃霓虹燈時經常使用的一種特殊變壓器。當我們把一只霓虹燈變壓器初級接220V市電,測量它的次級空載電壓,發(fā)現(xiàn)確15kV。如果次級接人一根霓虹燈,發(fā)現(xiàn)燈點燃后變壓器次級只有幾千伏了,也就是我們平常說的變壓器次級高壓跌掉了。如果把次級高壓短路,發(fā)現(xiàn)變壓器并不像普通變壓器那樣燃毀,而是仍然有一定數值的電流。次級電流并不會因為短路而無限增加。

  漏磁變壓器屬于漏磁升壓干式變壓器的
,用于負載急劇變化而又要求逐步趨于穩(wěn)定狀態(tài)的電子設備中,如熒光燈電源、離子泵電源等設備。這一類負載表現(xiàn)為開始工作時阻抗較大,需要較高的瞬間電壓;而當穩(wěn)定工作時,負載阻抗較小,需將負載電流限制在允許值內,以使其能正常工作。

  漏磁變壓器工作原理

  漏磁變壓器如圖1所示,它實際上是一個有可調漏磁磁路的升壓變壓器,有較軟的外特性和比較大的變壓比。

什么是漏磁變壓器_漏磁變壓器的工作原理

  它的最大特點是外特性曲線有一小段“平臺”,正是這一平臺為霓虹燈提供了安全工作區(qū),漏磁變壓器的伏安特性如圖5-7所示。漏磁變壓器是由一個初級繞組和一個次級繞組構成。其磁心部分增加了一個磁分路(漏磁路)。因為漏磁通的存在,形成了漏磁通變壓器的特性。在沒有負載R時,變壓器為空載,初級繞組中的磁勢為i1N1(i1為初級繞組電流,N1為初級繞組匝數)。產生磁通大部分通過次級繞組閉合,漏磁通很少,這是因為漏磁回路有氣隙存在的緣故。這樣,空載時與正常變壓器基本相同,其感應電勢為E=4.44fNΦ(其中:f為電源頻率,N為匝數,Φ為磁通)。當次級繞組接上負載電阻R(可視為霓虹燈的導通內阻)之后,有電流i2輸出,其磁勢為i2N2,變壓器磁通就由初次級共同產生。由于次級產生的主磁通與初級產生的主磁通相反,使合成后的主磁通變小,輸出電流下降,滿足了霓虹燈對變壓器的特殊要求。

  漏磁變壓器開路電壓很高,一般為15kV,這一高電壓把一串(8~10m)霓虹燈迅速逐一點燃,燈管點燃后變壓器的輸出電壓降至6~7kV,且負載電流在13~35mA范圍內提供了一個電平平臺。改變霓虹燈的內阻特性,即可改變燈電流以得到適當的亮度。

什么是漏磁變壓器_漏磁變壓器的工作原理

  漏磁變壓器空載和有負載時的工作情況

  1、空載工作時,如圖1所示

什么是漏磁變壓器_漏磁變壓器的工作原理

  設初級電壓為V1,電流為I1,線圈匝數為N1,則初級繞組中磁通勢為N1I1,產生的磁通大部分通過次級線圈閉合,漏磁通很少。這是因為漏磁通回路里有空氣間隙存在,而空氣的磁阻很大,因此,空載時變壓器工作情況和一般變壓器基本相同。此時外加初級電壓V1和主磁感應電初勢E2,與漏磁感應電動勢E0之和等于零,即

什么是漏磁變壓器_漏磁變壓器的工作原理

  2、有負載時,如圖2所示

  當變壓器接有負載R時,次級有電流I2流過,次級匝數為N2,磁通勢為N2I2。由于次級有電流,次級產生磁通,因此變壓器鐵芯的磁通與空載時不同,是由初級和次級共同產生。同樣次級磁通也由兩部分組成,一部分與初級匝連成主磁通,另一部分通過漏磁鐵芯與次級匝連成漏磁通。

什么是漏磁變壓器_漏磁變壓器的工作原理

  對普通變壓器,雖然次級與初級磁通方向相反,但初級由外電網輸入電壓V0恒定,產生電動勢E=4.44fNΦm不變,Φm也不變。因此鐵芯中的磁通Φm在空載和負載時是一樣的。有負載時,次級產生反向磁通,為使電Φm不變,初級就會增加電流從而增加磁通量來抵消次級產生的反磁通,這樣次級電壓維持不變。也就是說在無漏磁路時,變壓器次級輸出電壓不改變,對氣體燈來說點燈電壓也是工作電壓。而氣體燈點燈所需電壓很高,工作電壓較高的要求下普通變壓器不能實現(xiàn)。

  使用漏磁變壓器時應注意的問題

  霓虹燈招牌大多用作廣告,而且大多安裝在室外,風吹雨淋,工作環(huán)境非常差,所以在使用漏磁變壓器時應注意以下幾個問題:

 ?。?)注意用電安全,定期進行安全檢查。

  (2)在安裝霓虹燈時,應避免從變壓器到燈管間用過長的高壓電線。可減少變壓器負載或絕緣層擊穿的可能性。

 ?。?)每只變壓器驅動的燈管長度是有限度的。每種規(guī)格的變壓器負載的燈管直徑和長度各不相同。使用時,需用第五章第十四節(jié)介紹的方法進行匹配計算。

 ?。?)嚴禁變壓器過載工作。變壓器過載工作時不僅會損壞變壓器而且還會出安全事故。

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( 發(fā)表人:姚遠香 )

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