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对变压器冒烟故障的原因探讨


作者:变压器
来源:
日期:2014/10/26 23:09:27
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变压器冒烟故障的原因探讨

在改装电子管收音机制作单端甲类功放的过程中,出现变压器一送电就冒烟的故障。

  好好的变压器为什么改装后会冒烟呢?这个问题是一个典型的电工理论问题,对于造成故障的原因值得探讨。

  旧电子管收音机为红波629。改装前收音机能收到电台,但噪声大、会跑台。既然可收音,变压器必定是好的。红波629变压器及整流电器原理图如下图所示。

  红波629电子管变压器初级绕组有2个110V线圈,通过转换插座作进线连接,再通过插头进行电压转换连接。工作于220V交流时,②-③连接,①-⑤连接,⑤-⑥连接。

北京11选5走势图  根据下图推断,若要让变压器进线电压工作于AC110V,那么应该:①-②连接,③-④连接,⑤-⑥连接。

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  在将电子管改装为双声道扩音机时,变压器及整流电路仍参照下图进行。由于变压器要拆下重新布置,所以,省去Go转换开关。设想只要把变压器两个交流110V绕组串联起来即可。按照设想,找出两个绕组线头,按变压器上标注的两个110桩头作进线,另外两个设有标注的桩头连接在一起。整流电路和变压器电路连接好线,开始测试电路工作是否正常。送电后,一会儿变压器就冒烟。

  拔去电源,测6.3V绕组对地,两个110V绕组对地绝缘电阻都正常,变压器还没有损坏。再次开机,立即测230V和6.3V电压输出,都测不到电压。难道管脚漏电?把230V和6.3V负载线剪开,开机,变压器仍然冒烟。用调压器把输入到变压器的电压调到110V,开机,仍然冒烟,由此判定变压器初级线圈接线有问题。

  正常的串联应是第一个线圈的头串第二个线圈的尾,或第一个线圈的尾串第二个线圈的头。在改装时,错将第一个线圈的尾与第二个线圈的尾相接,变压器当然要冒烟了。

  为什么两个110V线圈串接不正确时,变压器会冒烟,二次侧测不到电压呢7从变压器工作原理来探讨形成故障原因。

北京11选5走势图  下图a为第一个110V线圈的尾与第二个110V线圈的尾串联接AC220V的示意图,下图b为第一个110V线圈的尾与第二个110V线圈的头串联接AC220V示意图。

  在下图a中,A绕组产生的磁通在铁心内部为顺时针方向,B绕组产生的磁通在铁心内部为反时针方向。

北京11选5走势图  2个绕组匝数、线径、绕向完全一样,通过的电流也完全一样,那么两个线圈的磁通量完全相等。由于线圈产生的磁通量方向相反,变压器铁心内部合成磁通量φ=0。

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  变压器一次侧感生电势e1=Wdφ/dt,二次侧感生电势e2=-Wdφ/dt(式中W为线圈匝数,dφ/dt为磁通量变化率)。原边绕组瞬时电势平衡方程:

  由于A、B绕组产生的磁通互相抵消,造成φ=0,所以,头尾接反时,变压器空载电流io为:

  从式(7)可知,由于A、B绕组头尾接反,造成变压器铁心内部磁通量φ=0。变压器电流与电压同相,大小由变压器内阻r1决定。

  相当于一个电阻接在交流220V回路,而这个电阻值不大,这样就使变压器空载电流大增。

  该变压器110绕组直流电阻为30Ω,2个串在一起总电阻为60Ω。头尾接反了以后,变压器空载电流Io为:

  Io=220/60=3.67(A)。

  该变压器正常空载电流实测0.6mA。接错线的空载电流,为正常空载电流的3.67/0.0006=6116倍。变压器一次侧额定电流IN=40/220=0.18A。接错线的空载电流为变压器额定电流的3.67/0.18=20倍。

北京11选5走势图  由此可知,该变压器冒烟原因为两个初级绕组接错了线,应该头尾串联,错接成尾尾串联,使两个线圈磁通量合成为φ=0,由电阻与电感合成的阻抗,变成了纯电阻负载,使变压器空载电流达到额定电流的20倍。变压器发热量(铜损)0=I2r1t成202=400倍增长,因而冒烟,稍微时间一长就会烧毁变压器。

  以上实例,提醒发烧友在利用旧电子管收音机改制胆功放时,应注意电源变压器初级的正确连接。


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