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如何编好电源变压器设计软件

2003-02-22 11:36:27 来源:《国际电子变压器》2003.02 点击:1141
如何编好电源变压器设计软件
How Make Program of Design Softwave for Power Transformer

摘 要:本文介绍编制EI铁芯片电源变压器设计软件中要注意的几个问题,供软件编制者或客户购买软件时参考,从中可以看出,一个好的软件,要耗费大量人力、物力与时间。

随着计算技术的发展,用计算机设计电源变压器已经指日可待了,尽管现在还会有极个别人会提出要与计算机比一比,这与当年计算器与算盘相比赛如出一辙,但算盘现在已是昔日黄花了,而使用电源变压器设计软件的还很不普遍,有这种想法的人并不奇怪。
电源变压器设计软件(以下简称软件)的推广受到编制水平,价格等因素的影响,目前难以推广,一千元以下一套的软件功能不全,只完成变压器设计的基本计算方法,数万元一套的软件不为大多数企业所接受,尽管开发所需的费用远远超出软件的价格。大家还不能理解,在这方面我个人感觉,港台企业家的嗅觉要灵敏于国内的企业家。
现根据本人的经验谈谈对软件的看法。
1.软件一般用VISUAL BASIC 编程,一个工程被一套软件挤的满满的,很难几套 软件挤在一个工程中。
2.软件的编制者必须要具备三个重要条件,缺一不可:
a.熟悉计算机的编程语言;
b.熟练掌握电源变压器设计公式,并有实际经验;
c.要有大量的试验数据,例如:磁化曲线、损耗曲线,散热系数等。
3.在价格政策上。不能以开发费用来衡量软件的价格,以大多数人能承受为标准。
在计算方法与一些习惯上,港、台、珠江三角洲地带的企业与大陆的企业(除珠江三角洲地带)存在差异。在软件编制中需要考虑.下面列表阐明:

编程最困难重重的是材料的磁化曲线、损耗曲线性能。港、台、珠江三角洲地带常用的材料有H18、H23、H50、Z11四种,每种又分黑片、白片两种状态,而只有舌宽25mm以上时磁化曲线、损耗曲线性能才能趋向一致,也就是说EI-28、EI-35、EI-41等等铁芯片磁化曲线、损耗曲线性能不完全相同,就EI-28铁芯片来说,至少要有八条磁化曲线(四种材料,每种材料又有黑、白片之分)和八条损耗曲线性能,而每一条曲线要测试若干次找出典型曲线来。再加上计算机不会查曲线,要把曲线变为公式或用其它方法来表达。这项工作量很大,可以说任一款软件,空载电流的计算不可能十分相似(很接近做不到),但也不可相差悬殊(太悬殊失去意义)。再加上材料出厂时性能相差悬殊,例如:H-50材料单位损耗P15/50、材料标准定为13瓦/公斤,厂家推荐典型数据为8瓦/公斤,实际使用为5.4-6.6瓦/公斤,相当于H23的材料标准,铁芯片EI-66可采用此值,而EI-28其 P15/50值可能为12瓦/公斤左右。其次散热系数也完全由实验得出,同一款变压器,即使规格相同,也难做到温升相同.理解了这一点,就可以了.对编制者来说要精益求精,对使用者来说不可苛求。
过去不同铁芯片磁化曲线、损耗曲线、散热系数这些数据的取得,依靠电子工业部强大的后盾,组织部内外电子变压器行业的精英,历时数年,完成KE、GE、CD、OD几套参数表与典型计算,这些成果已在"电子变压器手册"中有所体现,可惜当时的铁芯片不是原苏联套过来的就是中国自己的,与现在源自日本港、台、珠江三角洲地带通用的EI片完全不同,(且材料为热矽钢片)磁化曲线、损耗曲线、散热系数这些数据都不能借鉴,这就增加软件的难度。
设计方法上磁通密度采用空载与负载之差别,导致整个程序不同,例如,一款EI-28铁芯,空载磁通密度1.8特,而负载磁通密度却只有1.4特。
软件中采用电流密度确定线径的方法是无可非议,但电流密度要事先计算出来, 要计算电流密度,首先要确定导线总的截面积,即Sm(英美书为Acu)而Sm的取得先要确定次级线径,过去按1:1变压器来设计,也就是说初级220伏,次级也是220伏,这与如今电压超出50伏的极少.计算出来的电流密度就有一定误差。例如:一款用EI-35×15.5铁芯设计的变压器,其初级为0.07mm、4336圈,次级为0.45mm、112圈,当电压调整率为10%、15%、20%、25%、30%时,其初级电流密度分别为4.13A/、4.73A/、5.35A/、6.08A/、7.04A/. 次级电流密度分别为1.3A/、2.31A/、3.25A/、4.28A/、5.36A/、如果将这8个数据全编入软件,则此软件十分庞大,并且电压调整率与上述不同时,软件不知选那个电流密度好.有没有更好的方法来确定线径呢?答案是肯定的,我们发现上面的例子中电流密度变化莫测而线径没有变化,如果用槽满率代替电流密度来确定线径就可事倍功半,打个比方说,只要圈数一确定,在一定胶芯绕线的面积内,可绕的最大线径只有一个,因此只要用一个公式就可以代表一系列电流密度.显而易见用槽满率优于用电流密度。
如果一个软件能包括以上内容,这个软件应该是很实用的.如果价格能在两千元左右必然受到用户的欢迎.

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