第7章小型变压器绕制及交流电焊机维修 )

1、 内容提要内容提要 本章介绍小型变压器的结构；简单计算；变压器同名端的判别和小型变压器的绕制；最后介绍交流电焊机的基本原理、结构及常见故障的维修。 7.1.1 小型变压器的结构小型变压器的结构 小型变压器是指用于工频范围内进行电压、电流变换的小功率变压器，容量从几十伏安到1千伏安。这种变压器应用十分广泛。常见的有灯丝变压器、电源变压器、控制变压器及行灯变压器等。 小型变压器基本结构是铁心和线圈两大部分组成。 7.1 小型变压器简易设计的计算方法小型变压器简易设计的计算方法1. 铁心铁心 常用的铁心有E字形、日字形、F字形、字形和C字形等多种,如图7.1所示。 图7.1小型变压器常用铁心形状 变

2、压器铁心的叠装变压器铁心的叠装 图7.2变压器铁心的叠装 2. 线圈线圈 绝大多数小型变压器都采用互感双线圈结构，即原边和副边侧由两个线圈构成；安全电源变压器和11隔离变压器禁止采用自感单线圈结构。 图7.3小型变压器构造 7.1.2 小型变压器的设计小型变压器的设计 1. 制作小型变压器的计算方法制作小型变压器的计算方法 (1) 容量的计算变压器的副边绕组可能是多个绕组，每个绕组需供给负载的电压、电流分别U2、I2、U3、I3、U4、I4, ；副边输出的总功率为 Ps2=U2I2+U3I3+U4I4 (2) 铁心尺寸的计算铁心尺寸的计算 小容量单相变压器铁心芯截面积的计算可采用经验公式 :

3、S=K/Ps 式中,K为系数,它与容量有关 铁心窗口面积为S0=ch，可用下工估算 S0=1.6Ps/S .式中, S0、S的单位为cm2，Ps单位为VA。 2重绕小型变压器计算方法重绕小型变压器计算方法 公式： S=1.25； W/U= ； Ps=I.U； 。 重绕小型变压器计算方法重绕小型变压器计算方法例7.1 一只小型电源变压器需重绕线圈,已知电源频率为50Hz,一次额定电压为220V,二次输出电压为15V,从实物测得的铁心舌宽为1.4cm,叠厚为2cm ，经弯折铁心的硅钢片而判断是冷轧的。问一、二次绕组各应绕多少匝？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: 一次绕组应绕3278匝,二次绕组应绕235匝, 7.2.1变压器的同名端变压器的同名端 为了正确联接，我们在线圈上标以记号“”.标有“”号的两端称为同名端（又称为同极性端）. 图7.5变压器原绕组的正确联接 7.2 变压器同名端的判别变压器同名端的判别7.2.2 变压器同名端的判别变压器同名端的判别 1交流判别法 图7.6线圈反绕 图7.7用交流法测定变压器的极性 2直流判别法直流判别法 用直流法测定绕组极性的电路如图7.8所示。当开关K闭合瞬间，如果毫安计的指针正向偏转，则1和3是同名端；反

5、向偏转时，则1和4是同名端。 图7.8用直流法测定变压器绕组的极性 3多绕组变压器的同名端多绕组变压器的同名端 因为同名端指的是两个绕组 的同极性端点，所以判别 多绕组变压器的同名端也 只能两个两个绕组分别判 定，其判别方法与前述 相同。 图7.9多绕组变压器 7.3.1 小型单相变压器的绕制方法小型单相变压器的绕制方法 根据上面设计计算参数，进行小型单相变压器的绕制。绕制分为选择导线和绝缘材料；木芯和框架的制做；线圈的绕线；绝缘处理；铁心镶片 ；成品测试等几道工艺。 73 小型单相变压器的绕制小型单相变压器的绕制1. 选择导线和绝缘材料选择导线和绝缘材料 根据计算选用相应规格和数量的漆包线。

6、 绝缘材料须考虑耐压要求和允许厚度，表73列出了常用绝缘材料的性能和用途。层间绝缘厚度按两倍层间电压的绝缘强度选用;对于1000V以内、要求不高的变压器也有用电压峰值，即1.414倍层间电压为选用标准的；对铁心绝缘及绕组间绝缘，按对地电压的两倍来选用。 2. 木芯和框架的制做木芯和框架的制做 图7.10木心图 图7.11 纸质无框骨架图 活络框架的结构活络框架的结构 图7.12 活络框架的结构 3绕线绕线 图7.13 线圈的绕制 绕制程序绕制程序 图7.14绕制过程中持线方法 图7.15 利用原线作引出线 4绝缘处理绝缘处理 为了提高线圈的防潮能力和增加绝缘强度，线圈绕好后，一般均应作绝缘处理

7、。处理的方法是将绕好的线圈放在电烘箱内加温到7080，预热35h，取出后立即浸入1260漆等绝缘清漆中约0.5h左右，取出后放在通风处滴干，然后再进烘箱加温到80，烘12h即可。 绝缘处理程序绝缘处理程序 图7.16 屏蔽层的形状 图7.17 通电烘干法 5铁心镶片铁心镶片 铁心镶片要求紧密、整齐，否则会使铁心截面达不到计算要求，造成磁通密度增大，在运行时硅钢片会发热并产生振动噪声。镶片时，在线圈两边，两片两片地交叉对镶，镶到快要结束较紧难插时，则用一片一片地交叉对镶。 镶片完毕后镶片完毕后 应把变压器放在平板上，两头用木锤敲打平整，对E字形硅钢片的对接口间不能留有空隙；最后，用螺钉或夹板固紧

8、铁心，并参照图7.18所示把引出线焊到焊片上或连接在接线柱上。 小型变压器的外形结构及引出线图小型变压器的外形结构及引出线图 图7.18小型变压器的外形结构及引出线图 6成品测试成品测试 (1) 绝缘电阻测试 用兆欧表测各绕组间和它们对铁心（地）的绝缘电阻，对于400V以下的变压器，其值应不低于90M。 (2) 空载电压测试 当一次电压加到额定值时，二次侧各绕组的空载电压允许误差为：二次高压绕组误差U15%；二次低压绕组误差U25%；中心抽头电压误差U2%。 (3)空载电流测试 当一次侧输入额定电压时，其空载电流约为5%8%的额定电流值。 7.3.2 小型变压器常见故障的检修方法小型变压器常见

9、故障的检修方法 1. 引出线端头断裂 如果一次回路有电压而无电流，一般是一次线圈的端头断裂；若一次回路有较小的流而二次回路既无电流也无电压，一般是二次线圈端头断裂。通常是由于线头折弯次数过多，或线头遇到猛拉，或焊接处霉断（焊剂残留过多），或引出线过细等原因所造成的。 如果断裂线头处在线圈的最外层，可掀开绝缘层，挑出线圈上的断头，焊上新的引出线，包好绝缘层即可；若断裂线端头处在线圈内层，一般无法修复，需要拆开重绕。 2. 线圈的匝间短路线圈的匝间短路 如果短路发生在线圈的最外层，可掀去绝缘层后，在短路处局部加热（指对浸过漆的线圈，可用电吹风加热），待漆膜软化后，用薄竹片轻轻挑起绝缘已破坏的导线，

10、若线芯没损伤，可插入绝缘纸，裹住后揿平；若线芯已损伤，应剪断，去除已短路的一匝或多匝导线，两端焊接后垫妥绝缘纸，揿平。 用以上两种方法修复后均应涂上绝缘漆，吹干，再包上外层绝缘。如果故障发生在无骨架线圈两边沿口的上下层之间，一般也可按上述方法修复。若故障发生在线圈内部，一般无法修理，需拆开重绕。 3. 线圈对铁心短路线圈对铁心短路 存在这一故障，铁心就会带电，这种故障在有骨架的线圈上较少出现，但在线圈的最外层会出现这一故障；对于无骨架的线圈，这种故障多数发生在线圈两边的沿口处，但在线圈最内层的四角处也比较常出现，在最外层也会出现。通常是由于线圈外形尺寸过大而铁心窗口容纳不下，或因绝缘裹垫得不佳

11、或遭到剧烈跌碰等原因所造成的。 修理方法可参照匝间短路的有关内容。 4. 铁心噪声过大铁心噪声过大 噪声有电磁噪声和机械噪声两种。电磁噪声通常是由于设计时铁心磁通密度选用得过高，或变压器过载，或存在漏电故障等原因所造成的；机械噪声通常是由于铁心没有压紧，在运行时硅钢片发生机械振动所造成的。 如果是电磁噪声，属于设计原因的，可换用质量较佳的同规格硅钢片；属于其他原因的应减轻负载或排除漏电故障。如果是机械噪声，应压紧铁心。 5. 线圈漏电线圈漏电 这一故障的基本特征是铁心带电和线圈温升增高，通常是由于线圈受潮或绝缘老化所引起的。 若是受潮，只要烘干后故障即可排除；若是绝缘老化，严重的一般较难排除，

12、轻度的可拆去外层包缠的绝缘层，烘干后重新浸漆。 6. 线圈过热线圈过热 通常是由于过载或漏电所引起的，或因设计不佳所致；若是局部过热，则是由于匝间短路所造成的。 7. 铁心过热铁心过热 通常是由于过载、设计不佳、硅钢片质量不佳或重新装配硅钢片时少插入片数等原因所造成的。 8. 输出侧电压下降输出侧电压下降 通常是由于一次侧输入的电源电压不足（未达到额定值）、二次绕组存在匝间短路、对铁心短路或漏电或过载等原因所造成的。 7.4.1 交流电焊机的基本原理与结构交流电焊机的基本原理与结构 1. 交流弧焊机的工作原理： 交流弧焊机实际上是一种特殊的降压变压器，这就是电焊变压器。 图7.19所示的外特性

13、曲线。 7.4 交流焊机的维修交流焊机的维修外特性曲线外特性曲线 图7.19电焊变压器的外特性曲线 交流弧焊机的原理示意图交流弧焊机的原理示意图 图7.20 交流弧焊机的原理示意图 动铁式电焊变压器动铁式电焊变压器 图7.21 动铁式电焊变压器 动圈式电焊变压器动圈式电焊变压器 图7.22 动圈式电焊变压器 2. 常用交流弧焊机的结构及其电路常用交流弧焊机的结构及其电路 图7.23 BX1系列磁分路动铁式焊接变压器结构示意图 BX1 系列交流弧焊机电路接线系列交流弧焊机电路接线 图7.24 BX1 系列交流弧焊机电路接线 7.4.2 交流弧焊机的维护与检修交流弧焊机的维护与检修 1.交流弧焊机

14、一般是单相的，在使用前必须检查一次绕组的额定电压是否和电源电压相符，并检查接线端子板上的接线是否正确，对于外接电抗器还应检查焊接变压器与电抗器的接线是否正确。如果是第一次投入运行或长期停用后的交流弧焊机，则应用500V的 欧表测量各绕组对铁心和绕组间的绝缘电阻，不应低于0.5M。 交流弧焊机的维护与检修交流弧焊机的维护与检修2. 交流弧焊机一次侧、二次侧的接线板上的螺母、铜接线片和导线接触必须是紧密可靠，如果接触不好，会使螺栓、螺母和连接片烧坏。因此在运行一个时期以后应用细砂布将各接触面的氧化层擦净，再将螺栓紧固 。交流弧焊机的维护与检修交流弧焊机的维护与检修 3. 交流弧焊机一次侧到电源的接

15、线可用BXR型橡胶绝缘铜芯软电线，焊接用电缆可用YHH型橡套铜心软电缆。 4. 用电动机传动通风机或电抗器动铁心的交流弧焊机，在第一次接通电动机电源时，必须注意电动机的转动方向是否正确。焊机在工作时，通风机不应停止，以免焊机过热晓坏。 5. 交流弧焊机不可过载，以免绕组过热烧坏。在室外运行时，应避免雨水渗入。 6. 交流弧焊机的常见故障及排除方法见表7-8。 一、训练目的一、训练目的 、掌握单相小型变压器的简单计算方法； 、学会小型变压器的制作工艺； 、学会对成品变压器的测试和合格标准。 二、二、 工具器材工具器材 万用表、螺丝刀、钢丝钳、电工刀、绕线机、兆欧表、牛皮纸、胶木板、砂纸、形铁心片

16、、胶水、漆包线、油漆、金属泊、绝缘带。技能训练技能训练7 小型变压器的制作小型变压器的制作小型变压器的制作小型变压器的制作 三、训练步骤及内容三、训练步骤及内容 要制作的变压器原理电路见图.29。副边为两个相同的绕组。要求电流、电压数据如下：；2；2。要求绕制的变压器效率。 小型变压器的制作小型变压器的制作 图.29 技能训练的图 小型变压器的制作小型变压器的制作 1 、设计单相小型变压器 要求： 计算容量Ps、Ps2和总容量Ps； 确定铁心尺寸； 计算N、N2； 计算线圈层数和厚度。 小型变压器的制作小型变压器的制作 2、绕制单相小型变压器 3、成品测试 （） 绝缘电阻的测试； （） 空载电压20的测试； （） 空载电流I0的测试。 一、训练目的一、训练目的 、掌握变压器同名端的判别方法； 、掌握小型变压器故障检修技能。 二、工具器材二、工具器材 万用表、小型变压器、兆欧表、滑杆电阻器（）、尖嘴钳、螺丝刀。 技能训练技能训练7 小型变压器的故障检修小型变压器的故障检修小型变压器的故障检修小型变压器的故障检修 三、训练步骤及内容三