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1 圓截面環(huán)形鐵心的特性
OA型圓截面環(huán)形鐵心，是在R型鐵心的生產(chǎn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型鐵心，采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼帶，經(jīng)曲線開料后呈橄欖形鋼帶，而后再卷繞成環(huán)形鐵心。這種鐵心的外形和鐵心截面均呈現(xiàn)圓形，使鐵心結(jié)構(gòu)更為完美。OA型鐵心綜合了環(huán)形鐵心和R型鐵心的優(yōu)點，因而在性能上表現(xiàn)更為出色。
OA型鐵心與環(huán)形鐵心相比：
1） 由于鐵心截面為圓形，在相同的截面積Sc條件下，圓的周長要比方的周長短12%，因此可以節(jié)省銅線12%。
2） 圓形截面的鐵心，其中磁場分布更為均勻，漏磁更小。
3） 導(dǎo)線內(nèi)阻降低，電壓調(diào)整率小。
4） 繞制線圈時，漆包線繞在圓形截面鐵心的外周上，因無棱角，所以繞制時十分平滑，不易損傷漆包線而造成短路。
OA型鐵心與R型鐵心相比：
1） OA型鐵心制作變壓器時，無需骨架與支架、有利于降低成本。
2） 不用骨架，繞組平均匝長比R型減少約10%，因此內(nèi)阻低、電壓調(diào)整率好。
3） 繞組均勻分布在整個鐵心表面，且緊貼鐵心，所以漏磁比R型更小。
4） 遇到低壓大電流的繞組，R型必須采用多根導(dǎo)線并聯(lián)，而OA型則可用粗導(dǎo)線直接穿繞，省卻并聯(lián)之麻煩。
2 OA型鐵心的結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)參數(shù)
OA型鐵心開始試制時，參照R型鐵心尺寸系列，從10VA～1000VA分為12個規(guī)格，經(jīng)過一年多的實踐，感到在100VA以上規(guī)格分檔距離太大，所以O(shè)A型圓截面環(huán)形鐵心的規(guī)格從今年起已增加到17個規(guī)格，這樣設(shè)計時選擇鐵心的靈活性更大，具體規(guī)格參見表1所示。
表1推薦的磁感應(yīng)強度B值，是考慮電源電壓升高10%時，變壓器仍應(yīng)正常工作，因為在額定電壓時，B值為1.6～1.65T，當(dāng)電壓升高10%時，B值上升到約1.8T，還未達到冷軋取向硅鋼帶的飽和點。如果你設(shè)計的電源變壓器是由穩(wěn)壓電源供電的，電源電壓的變化很小，那么，設(shè)計變壓器時，B值可取1.75T。但由于為閉合磁路的鐵心，如果B值取得太高，當(dāng)變壓器接通電源時的沖擊電流要比EI型、C型鐵心為大，所以設(shè)計變壓器時，B值也不宜取得太高。
圖1和圖2是OA型鐵心的磁化曲線和鐵損曲線。
圖1 OA型鐵心磁化曲線
圖2 OA型鐵心鐵損曲線
圖3 變壓器電原理圖
3 OA型電源變壓器設(shè)計方法
根據(jù)客戶要求，設(shè)計一個音響設(shè)備用的OA型電源變壓器，電氣參數(shù)為：
初級：220V，50Hz：
次級：25V，3.2A。
計算變壓器的初次級各項電氣參數(shù)：
1） 次級功率
=  =25×3.2=80VA
2） 變壓器效率η
假定η=0.85
3） 初級功率
4） 初級電源
設(shè)計步序：
1） 選擇鐵心
按表1 OA型鐵心系列中，選擇OA-80環(huán)形鐵心。其鐵心的各項參數(shù)為：
內(nèi)徑/外徑 φ45/φ92mm
鐵心直徑 φ25 mm
截面積Sc φ4.92cm2
磁路長度 21.51cm
鐵心重量 0.79kg
2） 計算初、次級匝數(shù)
初級匝數(shù)N1
每伏匝數(shù)
次級匝數(shù)N2
3） 導(dǎo)線直徑
初級導(dǎo)線直徑
次級導(dǎo)線直徑
4）繞組結(jié)構(gòu)
（1） 在OA-80型環(huán)形鐵心上，用0.05×10聚酯薄膜帶，按鐵心外徑穿心1/2迭包1層，此時，已包絕緣的鐵心內(nèi)徑為φ43mm。
（2） 內(nèi)徑周長 = π=43 3.14=135mm
（3） 初級繞組每層匝數(shù)m1
此設(shè)計在繞線時，以環(huán)形鐵心的內(nèi)圈排齊為準(zhǔn)。
每繞1層導(dǎo)線，內(nèi)徑相應(yīng)縮小，因此內(nèi)圈上的每層匝數(shù)，以每層遞減10t計算，初級繞組的層數(shù)應(yīng)為5層。即S1=5層。
5）初級繞組厚度
6）次級繞組內(nèi)徑
（1）-2=43-2×3=37mm
再在初級繞組外用0.05×10聚酯薄膜帶，按初級繞組外徑穿心1/2迭包1層，此時，已包好絕緣的次級繞組內(nèi)徑即為φ35mm。
（2）次級繞組內(nèi)徑的周長
（3）次級繞組每層匝數(shù)
次級繞組層數(shù) =2層
7）次級繞組厚度
8)OA型變壓器的最后內(nèi)徑
考慮包好外層絕緣后的內(nèi)徑約為φ28mm
9）OA型變壓器繞組剖示圖
10）初級繞組平均匝長
11）次級繞組平均匝長
12）初級繞組總長
13）次組繞組總長
14）初級導(dǎo)線重量
15）次級繞組重量
16）初級繞組直流電阻
17）次級繞組直流電阻
18）初級繞組電壓降U
19）次級繞組電壓降U
20）電壓調(diào)整率△u%
圖4 繞組剖示圖
由于計算電壓降是以R20℃時的電阻值，所以電壓調(diào)整率△u%也是在20℃時的值，如果要計算在75℃時或95℃時的電壓調(diào)整率，那么，應(yīng)乘上一個溫度系數(shù)的倍率即可。
以上每一道計算方法比較繁瑣，所以我們繪制了一種變壓器設(shè)計表格，只要將上述計算結(jié)果，輸入表格中，比較簡潔明了，既有利于核對，又便于保存。
變壓器溫升計算：
變壓器完成后的外形尺寸見圖5所示，散熱面積Fm根據(jù)圖5的尺寸，去掉中心內(nèi)孔的面積，變壓器的外表面散熱面積 約為200cm2，則單位面積的散熱量為
查閱《電子變壓器手冊》第465頁的溫升曲線，溫升為40℃。
圖5 變壓器外形圖
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