定義
小功率電源變壓器在所有次級繞組開路的情況下,再在初級繞組施加額定電壓,通過初級繞組的電流稱為初級空載電流Iio,是衡量小功率電源變壓器質量的重要參數之一。小功率電源變壓器所有次級滿載(額定負載)、初級施加額定電壓時,通過初級繞組的電流,稱為初級額定電流Ii。
根據有關標準的推薦值以及大量實踐表明,小功率電源變壓器的空載電流Iio的最大值應不超過Ii的5~8%。如果空載電流超過額定電流的10%,變壓器的損耗就會增大;當空載電流超過額定電流的20%時,變壓器就不能使用,因為它的溫升將超過允許值,工作時間稍長,嚴重的就會導致燒毀事故。
空載電流由磁化電流(產生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。
為了減少空載電流,主要就是從變壓器的鐵芯入手。
1、提高矽鋼片質量。
2、改進鐵芯結構。
3、改變電源轉換方式
影響因素
1.繞組匝數。在電源變壓器其它技術規格相同的情況下,初級繞組的匝數越少,空載電流就越大。通常用繞組的每伏匝數來表征電源變壓器的繞制匝數。小型電源變壓器的每伏匝數一般為6~10T/V(匝/伏);功率越小,每伏匝數應越多。但每伏匝數又受視窗面積和線徑的限制,因此要綜合平衡。
2.鐵芯尺寸。在電源變壓器其它技術規格相同的情況下,鐵芯尺寸(截面積和磁路長度)越小,空載電流也越大。鐵芯尺寸受變壓器體積的制約。
3.鐵芯材質。鐵芯材料按導磁率(μ)可分低μ、中μ和高μ三類。在鐵芯尺寸和繞組匝數等其它技術規格相同的情況下,導磁係數越高,空載電流越小。但導磁係數又受鐵芯材料(矽鋼片)其它物理性能的制約,小型電源變壓器以選用中μ矽鋼片的居多。此外,矽鋼片的厚度以及各矽鋼片之間的導電性能對變壓器的初級空載電流也有影響。一般情況下,矽鋼片越厚,相鄰矽鋼片之間的電阻越小,通電後鐵芯中的渦流損耗越大,變壓器的初級空載電流也越大。
4.製作工藝。製作電源變壓器時,各繞組繞線應儘量緊密、紮實,矽鋼片應排插緊密、規範,繞組與矽鋼片之間應儘量緊湊,否則也會增大初級空載電流。繞制質量差的電源變壓器,不但空載電流大、易發熱,而且常常在通電時發出交流哼聲。電源變壓器繞制完成後,如果能進行浸漆、烘乾處理,對提高變壓器的質量,減小初級空載電流也大有裨益。
檢測
a、直接測量法。將次級所有繞組全部開路,把萬用表置於交流電流擋(500mA,串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時,萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大於變壓器滿載電流的10%~20%。一般常見電子設備$電源變壓器的正常空載電流應在100mA左右。如果超出太多,則說明變壓器有短路性故障。
b、間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯一個10?/5W的電阻,次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電後,用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U,然後用歐姆定律算出空載電流I空,即I空=U/R。F?空載電壓的檢測。將電源變壓器的初級接220V市電,用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應符合要求值,允許誤差範圍一般為:高壓繞組≤±10%,低壓繞組≤±5%,帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應≤±2%。