中频变压器是超外差式接收装置中特有的一种具有固定谐振回路的变压器,但谐振回路可在一定范围内微调,以使接入电路后仍能达到准确的谐振频率,微调借助于微调电容器或磁芯相对位置的变更完成。电子管用中频变压器的初、次级通常都是调谐回路,晶体管用的则有双调谐式和单调谐式两种。

1.中频变压器工作原理

 

中频变压器的工作原理是:用电磁感应原理工作的。变压器有两组线圈。初级线圈和次级线圈。次级线圈在初级线圈外边。当初级线圈通上交流电时,变压器铁芯产生交变磁场,次级线圈就产生感应电动势。变压器的线圈的匝数比等于电压比。

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2.中频变压器的作用

 

中频变压器的作用是将中频发生器(如可控硅中频电源、中频发电机或电子管振荡器等)的电源电压变换成淬火感应线圈或其他装置所需要的电压。

中频变压器一般为干式、水内冷却。当高频电流通过导体时,由子集肤效应和邻近效应的影响,导体截面上的电流分布是不均匀的。电流在铜内的集肤深度为:

所以其一次和二次绕组均以矩形空心铜管绕制,管内通水冷却。电流密度的选择与水流量有关,可达每平方毫米数+安培。绕组可绕成圆筒式或饼式,二次电流较大时也可用铜板焊成圆筒式绕组。铜管应能承受490kPa(5kgf/cm)、5min的压力试验,铜板焊的绕组则应承受196kPa(2kgf/cm)、5min的压力试验而无漏水现象。当一次和二次绕组均为饼式时,两者交叠排列;用圆筒式时,则同心排列。

铁心用0.2mm或更薄的电工钢片叠成,由于中频远高于工频,铁心中将产生很大的涡流和磁滞损耗,所以磁通密度不能太高。当使用频率为2500Hz时,磁密取0.75T及以下;当频率为8000Hz时,取0.3T及以下。且铁心的叠片间需适当放置焊有矩形空心铜管的散热片,采用水内冷结构。散热片用1mm厚的铜板制成,周围焊以方铜管,两相邻散热片间的叠片厚度一般在15mm左右。

如果采用高饱和、单位损耗低、耐潮湿和抗热老化的铁氧体作铁心的材料,就可以降低铁心的温升。新型的锰锌铁氧体Mn-Zn-4000就是其中的一种。

这种铁氧体为干法生产。在批量生产中,可在链条式绕结炉中绕结成形。但就质量而言,以沉共淀湿法生产、在真空炉内绕结成形为佳。

为了减小励磁电流,铁心可采用叠装、搭接结构,并用618环氧树脂拌铁氧体粉末将缝隙填满。考虑到铁氧体的气孔率较高(0.1~10%),须将铁心作浸漆处理,提高防潮性能。这样,1000kVA变压器的铁氧体铁心与电工钢片铁心相比,空载损耗降低4.2kW,仅为原值的7%,而励磁电流只增加4.2A,为原值的1.72倍,铁心不用水冷就可满足温升要求。

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