第7章小型變壓器繞制及交流電焊機(jī)維修 )課件

1、 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 本章介紹小型變壓器的結(jié)構(gòu)；簡單計算；變壓器同名端的判別和小型變壓器的繞制；最后介紹交流電焊機(jī)的基本原理、結(jié)構(gòu)及常見故障的維修。 7.1.1 小型變壓器的結(jié)構(gòu)小型變壓器的結(jié)構(gòu) 小型變壓器是指用于工頻范圍內(nèi)進(jìn)行電壓、電流變換的小功率變壓器，容量從幾十伏安到1千伏安。這種變壓器應(yīng)用十分廣泛。常見的有燈絲變壓器、電源變壓器、控制變壓器及行燈變壓器等。 小型變壓器基本結(jié)構(gòu)是鐵心和線圈兩大部分組成。 7.1 小型變壓器簡易設(shè)計的計算方法小型變壓器簡易設(shè)計的計算方法1. 鐵心鐵心 常用的鐵心有E字形、日字形、F字形、字形和C字形等多種,如圖7.1所示。 圖7.1小型變壓器常用鐵心形狀 變

2、壓器鐵心的疊裝變壓器鐵心的疊裝 圖7.2變壓器鐵心的疊裝 2. 線圈線圈 絕大多數(shù)小型變壓器都采用互感雙線圈結(jié)構(gòu)，即原邊和副邊側(cè)由兩個線圈構(gòu)成；安全電源變壓器和11隔離變壓器禁止采用自感單線圈結(jié)構(gòu)。 圖7.3小型變壓器構(gòu)造 7.1.2 小型變壓器的設(shè)計小型變壓器的設(shè)計 1. 制作小型變壓器的計算方法制作小型變壓器的計算方法 (1) 容量的計算變壓器的副邊繞組可能是多個繞組，每個繞組需供給負(fù)載的電壓、電流分別U2、I2、U3、I3、U4、I4, ；副邊輸出的總功率為 Ps2=U2I2+U3I3+U4I4 (2) 鐵心尺寸的計算鐵心尺寸的計算 小容量單相變壓器鐵心芯截面積的計算可采用經(jīng)驗公式 :

3、S=K/Ps 式中,K為系數(shù),它與容量有關(guān) 鐵心窗口面積為S0=ch，可用下工估算 S0=1.6Ps/S .式中, S0、S的單位為cm2，Ps單位為VA。 2重繞小型變壓器計算方法重繞小型變壓器計算方法 公式： S=1.25； W/U= ； Ps=I.U； 。 重繞小型變壓器計算方法重繞小型變壓器計算方法例7.1 一只小型電源變壓器需重繞線圈,已知電源頻率為50Hz,一次額定電壓為220V,二次輸出電壓為15V,從實物測得的鐵心舌寬為1.4cm,疊厚為2cm ，經(jīng)彎折鐵心的硅鋼片而判斷是冷軋的。問一、二次繞組各應(yīng)繞多少匝？已知：1220，215，1.420.910-42.5210-42，1.

4、2，50Hz 解: 代入得.匝 故1122014.93278匝221.051514.9235匝 答: 一次繞組應(yīng)繞3278匝,二次繞組應(yīng)繞235匝, 7.2.1變壓器的同名端變壓器的同名端 為了正確聯(lián)接，我們在線圈上標(biāo)以記號“”.標(biāo)有“”號的兩端稱為同名端（又稱為同極性端）. 圖7.5變壓器原繞組的正確聯(lián)接 7.2 變壓器同名端的判別變壓器同名端的判別7.2.2 變壓器同名端的判別變壓器同名端的判別 1交流判別法 圖7.6線圈反繞 圖7.7用交流法測定變壓器的極性 2直流判別法直流判別法 用直流法測定繞組極性的電路如圖7.8所示。當(dāng)開關(guān)K閉合瞬間，如果毫安計的指針正向偏轉(zhuǎn)，則1和3是同名端；反

5、向偏轉(zhuǎn)時，則1和4是同名端。 圖7.8用直流法測定變壓器繞組的極性 3多繞組變壓器的同名端多繞組變壓器的同名端 因為同名端指的是兩個繞組 的同極性端點，所以判別 多繞組變壓器的同名端也 只能兩個兩個繞組分別判 定，其判別方法與前述 相同。 圖7.9多繞組變壓器 7.3.1 小型單相變壓器的繞制方法小型單相變壓器的繞制方法 根據(jù)上面設(shè)計計算參數(shù)，進(jìn)行小型單相變壓器的繞制。繞制分為選擇導(dǎo)線和絕緣材料；木芯和框架的制做；線圈的繞線；絕緣處理；鐵心鑲片 ；成品測試等幾道工藝。 73 小型單相變壓器的繞制小型單相變壓器的繞制1. 選擇導(dǎo)線和絕緣材料選擇導(dǎo)線和絕緣材料 根據(jù)計算選用相應(yīng)規(guī)格和數(shù)量的漆包線。

6、 絕緣材料須考慮耐壓要求和允許厚度，表73列出了常用絕緣材料的性能和用途。層間絕緣厚度按兩倍層間電壓的絕緣強(qiáng)度選用;對于1000V以內(nèi)、要求不高的變壓器也有用電壓峰值，即1.414倍層間電壓為選用標(biāo)準(zhǔn)的；對鐵心絕緣及繞組間絕緣，按對地電壓的兩倍來選用。 2. 木芯和框架的制做木芯和框架的制做 圖7.10木心圖 圖7.11 紙質(zhì)無框骨架圖 活絡(luò)框架的結(jié)構(gòu)活絡(luò)框架的結(jié)構(gòu) 圖7.12 活絡(luò)框架的結(jié)構(gòu) 3繞線繞線 圖7.13 線圈的繞制 繞制程序繞制程序 圖7.14繞制過程中持線方法 圖7.15 利用原線作引出線 4絕緣處理絕緣處理 為了提高線圈的防潮能力和增加絕緣強(qiáng)度，線圈繞好后，一般均應(yīng)作絕緣處理

7、。處理的方法是將繞好的線圈放在電烘箱內(nèi)加溫到7080，預(yù)熱35h，取出后立即浸入1260漆等絕緣清漆中約0.5h左右，取出后放在通風(fēng)處滴干，然后再進(jìn)烘箱加溫到80，烘12h即可。 絕緣處理程序絕緣處理程序 圖7.16 屏蔽層的形狀 圖7.17 通電烘干法 5鐵心鑲片鐵心鑲片 鐵心鑲片要求緊密、整齊，否則會使鐵心截面達(dá)不到計算要求，造成磁通密度增大，在運(yùn)行時硅鋼片會發(fā)熱并產(chǎn)生振動噪聲。鑲片時，在線圈兩邊，兩片兩片地交叉對鑲，鑲到快要結(jié)束較緊難插時，則用一片一片地交叉對鑲。 鑲片完畢后鑲片完畢后 應(yīng)把變壓器放在平板上，兩頭用木錘敲打平整，對E字形硅鋼片的對接口間不能留有空隙；最后，用螺釘或夾板固緊

8、鐵心，并參照圖7.18所示把引出線焊到焊片上或連接在接線柱上。 小型變壓器的外形結(jié)構(gòu)及引出線圖小型變壓器的外形結(jié)構(gòu)及引出線圖 圖7.18小型變壓器的外形結(jié)構(gòu)及引出線圖 6成品測試成品測試 (1) 絕緣電阻測試 用兆歐表測各繞組間和它們對鐵心（地）的絕緣電阻，對于400V以下的變壓器，其值應(yīng)不低于90M。 (2) 空載電壓測試 當(dāng)一次電壓加到額定值時，二次側(cè)各繞組的空載電壓允許誤差為：二次高壓繞組誤差U15%；二次低壓繞組誤差U25%；中心抽頭電壓誤差U2%。 (3)空載電流測試 當(dāng)一次側(cè)輸入額定電壓時，其空載電流約為5%8%的額定電流值。 7.3.2 小型變壓器常見故障的檢修方法小型變壓器常見

9、故障的檢修方法 1. 引出線端頭斷裂 如果一次回路有電壓而無電流，一般是一次線圈的端頭斷裂；若一次回路有較小的流而二次回路既無電流也無電壓，一般是二次線圈端頭斷裂。通常是由于線頭折彎次數(shù)過多，或線頭遇到猛拉，或焊接處霉斷（焊劑殘留過多），或引出線過細(xì)等原因所造成的。 如果斷裂線頭處在線圈的最外層，可掀開絕緣層，挑出線圈上的斷頭，焊上新的引出線，包好絕緣層即可；若斷裂線端頭處在線圈內(nèi)層，一般無法修復(fù)，需要拆開重繞。 2. 線圈的匝間短路線圈的匝間短路 如果短路發(fā)生在線圈的最外層，可掀去絕緣層后，在短路處局部加熱（指對浸過漆的線圈，可用電吹風(fēng)加熱），待漆膜軟化后，用薄竹片輕輕挑起絕緣已破壞的導(dǎo)線，

10、若線芯沒損傷，可插入絕緣紙，裹住后撳平；若線芯已損傷，應(yīng)剪斷，去除已短路的一匝或多匝導(dǎo)線，兩端焊接后墊妥絕緣紙，撳平。 用以上兩種方法修復(fù)后均應(yīng)涂上絕緣漆，吹干，再包上外層絕緣。如果故障發(fā)生在無骨架線圈兩邊沿口的上下層之間，一般也可按上述方法修復(fù)。若故障發(fā)生在線圈內(nèi)部，一般無法修理，需拆開重繞。 3. 線圈對鐵心短路線圈對鐵心短路 存在這一故障，鐵心就會帶電，這種故障在有骨架的線圈上較少出現(xiàn)，但在線圈的最外層會出現(xiàn)這一故障；對于無骨架的線圈，這種故障多數(shù)發(fā)生在線圈兩邊的沿口處，但在線圈最內(nèi)層的四角處也比較常出現(xiàn)，在最外層也會出現(xiàn)。通常是由于線圈外形尺寸過大而鐵心窗口容納不下，或因絕緣裹墊得不佳

11、或遭到劇烈跌碰等原因所造成的。 修理方法可參照匝間短路的有關(guān)內(nèi)容。 4. 鐵心噪聲過大鐵心噪聲過大 噪聲有電磁噪聲和機(jī)械噪聲兩種。電磁噪聲通常是由于設(shè)計時鐵心磁通密度選用得過高，或變壓器過載，或存在漏電故障等原因所造成的；機(jī)械噪聲通常是由于鐵心沒有壓緊，在運(yùn)行時硅鋼片發(fā)生機(jī)械振動所造成的。 如果是電磁噪聲，屬于設(shè)計原因的，可換用質(zhì)量較佳的同規(guī)格硅鋼片；屬于其他原因的應(yīng)減輕負(fù)載或排除漏電故障。如果是機(jī)械噪聲，應(yīng)壓緊鐵心。 5. 線圈漏電線圈漏電 這一故障的基本特征是鐵心帶電和線圈溫升增高，通常是由于線圈受潮或絕緣老化所引起的。 若是受潮，只要烘干后故障即可排除；若是絕緣老化，嚴(yán)重的一般較難排除，

12、輕度的可拆去外層包纏的絕緣層，烘干后重新浸漆。 6. 線圈過熱線圈過熱 通常是由于過載或漏電所引起的，或因設(shè)計不佳所致；若是局部過熱，則是由于匝間短路所造成的。 7. 鐵心過熱鐵心過熱 通常是由于過載、設(shè)計不佳、硅鋼片質(zhì)量不佳或重新裝配硅鋼片時少插入片數(shù)等原因所造成的。 8. 輸出側(cè)電壓下降輸出側(cè)電壓下降 通常是由于一次側(cè)輸入的電源電壓不足（未達(dá)到額定值）、二次繞組存在匝間短路、對鐵心短路或漏電或過載等原因所造成的。 7.4.1 交流電焊機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu)交流電焊機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu) 1. 交流弧焊機(jī)的工作原理： 交流弧焊機(jī)實際上是一種特殊的降壓變壓器，這就是電焊變壓器。 圖7.19所示的外特性

13、曲線。 7.4 交流焊機(jī)的維修交流焊機(jī)的維修外特性曲線外特性曲線 圖7.19電焊變壓器的外特性曲線 交流弧焊機(jī)的原理示意圖交流弧焊機(jī)的原理示意圖 圖7.20 交流弧焊機(jī)的原理示意圖 動鐵式電焊變壓器動鐵式電焊變壓器 圖7.21 動鐵式電焊變壓器 動圈式電焊變壓器動圈式電焊變壓器 圖7.22 動圈式電焊變壓器 2. 常用交流弧焊機(jī)的結(jié)構(gòu)及其電路常用交流弧焊機(jī)的結(jié)構(gòu)及其電路 圖7.23 BX1系列磁分路動鐵式焊接變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 BX1 系列交流弧焊機(jī)電路接線系列交流弧焊機(jī)電路接線 圖7.24 BX1 系列交流弧焊機(jī)電路接線 7.4.2 交流弧焊機(jī)的維護(hù)與檢修交流弧焊機(jī)的維護(hù)與檢修 1.交流弧焊機(jī)

14、一般是單相的，在使用前必須檢查一次繞組的額定電壓是否和電源電壓相符，并檢查接線端子板上的接線是否正確，對于外接電抗器還應(yīng)檢查焊接變壓器與電抗器的接線是否正確。如果是第一次投入運(yùn)行或長期停用后的交流弧焊機(jī)，則應(yīng)用500V的 歐表測量各繞組對鐵心和繞組間的絕緣電阻，不應(yīng)低于0.5M。 交流弧焊機(jī)的維護(hù)與檢修交流弧焊機(jī)的維護(hù)與檢修2. 交流弧焊機(jī)一次側(cè)、二次側(cè)的接線板上的螺母、銅接線片和導(dǎo)線接觸必須是緊密可靠，如果接觸不好，會使螺栓、螺母和連接片燒壞。因此在運(yùn)行一個時期以后應(yīng)用細(xì)砂布將各接觸面的氧化層擦凈，再將螺栓緊固 。交流弧焊機(jī)的維護(hù)與檢修交流弧焊機(jī)的維護(hù)與檢修 3. 交流弧焊機(jī)一次側(cè)到電源的接

15、線可用BXR型橡膠絕緣銅芯軟電線，焊接用電纜可用YHH型橡套銅心軟電纜。 4. 用電動機(jī)傳動通風(fēng)機(jī)或電抗器動鐵心的交流弧焊機(jī)，在第一次接通電動機(jī)電源時，必須注意電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向是否正確。焊機(jī)在工作時，通風(fēng)機(jī)不應(yīng)停止，以免焊機(jī)過熱曉壞。 5. 交流弧焊機(jī)不可過載，以免繞組過熱燒壞。在室外運(yùn)行時，應(yīng)避免雨水滲入。 6. 交流弧焊機(jī)的常見故障及排除方法見表7-8。 一、訓(xùn)練目的一、訓(xùn)練目的 、掌握單相小型變壓器的簡單計算方法； 、學(xué)會小型變壓器的制作工藝； 、學(xué)會對成品變壓器的測試和合格標(biāo)準(zhǔn)。 二、二、 工具器材工具器材 萬用表、螺絲刀、鋼絲鉗、電工刀、繞線機(jī)、兆歐表、牛皮紙、膠木板、砂紙、形鐵心片

16、、膠水、漆包線、油漆、金屬泊、絕緣帶。技能訓(xùn)練技能訓(xùn)練7 小型變壓器的制作小型變壓器的制作小型變壓器的制作小型變壓器的制作 三、訓(xùn)練步驟及內(nèi)容三、訓(xùn)練步驟及內(nèi)容 要制作的變壓器原理電路見圖.29。副邊為兩個相同的繞組。要求電流、電壓數(shù)據(jù)如下：；2；2。要求繞制的變壓器效率。 小型變壓器的制作小型變壓器的制作 圖.29 技能訓(xùn)練的圖 小型變壓器的制作小型變壓器的制作 1 、設(shè)計單相小型變壓器 要求： 計算容量Ps、Ps2和總?cè)萘縋s； 確定鐵心尺寸； 計算N、N2； 計算線圈層數(shù)和厚度。 小型變壓器的制作小型變壓器的制作 2、繞制單相小型變壓器 3、成品測試 （） 絕緣電阻的測試； （） 空載電壓20的測試； （） 空載電流I0的測試。 一、訓(xùn)練目的一、訓(xùn)練目的 、掌握變壓器同名端的判別方法； 、掌握小型變壓器故障檢修技能。 二、工具器材二、工具器材 萬用表、小型變壓器、兆歐表、滑桿電阻器（）、尖嘴鉗、螺絲刀。 技能訓(xùn)練技能訓(xùn)練7 小型變壓器的故障檢修小型變壓器的故障檢修小型變壓器的故障檢修小型變壓器的故障檢修 三、訓(xùn)練步驟及內(nèi)容三