高频逆变点焊变压器设计.pdf

【高频逆变点焊变压器设计】是现代焊接技术中的一个重要环节，它涉及到焊接电源的核心组件——高频逆变点焊变压器的构建和优化。高频逆变技术在点焊领域具有显著优势，例如减小设备体积、减轻重量并提高能效。 高频逆变点焊电源主要由逆变桥、高频变压器、输出整流滤波和负载等组成。其工作电压为三相380V±10%，额定焊接电流达到5000A，额定容量25kVA，空载电压6V，负载持续率20%，逆变频率20kHz。这些技术指标对变压器设计提出了高要求，包括高效率、低损耗和紧凑的结构。 在设计高频逆变点焊变压器时，首先需要选择合适的铁心材料。由于高频工作的特性，非晶合金被选为铁心材料，因为它具有较高的饱和磁感应强度和较低的铁损。铁心形状通常为日字形，以确保结构紧凑，电气性能优良。原、次级绕组交错布置在中间铁心柱上，以优化电气性能。 变压器设计中，铁心工作磁通密度的选择至关重要。为了防止瞬时磁饱和并降低损耗，最大工作磁通密度通常设定为饱和磁感应强度的1/3，即0.5T。原边绕组的计算基于输入电压和副边电压，确定原边匝数。通过公式S=U×10^4/KfB N计算铁芯有效截面积，其中K、f、B和N分别代表填充系数、逆变频率、最大工作磁通密度和原边匝数。根据实际需求，确定铁芯尺寸，如铁芯柱叠片的长度和厚度。 导线线径的计算则需要考虑负载持续率、电流密度和集肤效应。集肤效应在高频下尤为显著，导致导线的有效截面积减小。穿透深度的概念用来描述电流密度的变化，与频率、磁导率和电导率有关。在计算导线截面积时，必须考虑到这些因素，以确保在高频工作条件下，变压器能高效稳定地运行。 总结来说，高频逆变点焊变压器的设计涉及铁心材料的选择、铁心结构的优化、绕组参数计算以及集肤效应的影响分析。通过这些精心的设计，可以实现体积小、重量轻、效率高的焊接电源，满足现代焊接技术对精度和效率的高要求。