如何设计一般小型电源变压器.doc

如何设计一般小型电源变压器 ? 铁芯截面积A=1.25*√P（功率）。?铁芯取8500高斯?。?每伏匝数取：T=450000/8500*S（截面积）?漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2?小型变压器的绕制：?小型变压器?铁心?匝数?绕制?随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，因此还应掌握小型变压器的绕制。?小型变压器的设计?设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3?)计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕?组的导线及绝缘物。?1.1?功率的计算?变压器的功率可根据下式计算，即?P=IV?(1)?式中P——电功率；?I——电流；?V——电压。?先算出次级功率，然后再算初级功率。线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种?类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初?级功率算式如下?P1=1.18?P2?(2)?式中P1——初级功率；?P2——次级功率。?1.2?铁心的计算?变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即?(3)?式中A为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经?验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2?T，用公式(3)；如电动机硅钢片采?用磁通密度0.8～1?T，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～?0.7?T，可将公式(3)中的1.2改成2。?以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功?率。?(4)?式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。?1.3?匝数的计算?求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下?(5)?式中T为每伏匝数，B为铁心磁通密度(T)，A为?铁心有效截面积(c?m2)。铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用，求出每伏匝数就可根据变压器初级电压?算出各绕组的总匝数。初级总匝数的计算公式如下?T1=TV1?(6)?式中T1——初级总匝数；?V1——初级电压。?因次级电压由初级感应而得，故在铁心内有一定损耗，而且次级绕组的导线有一定的阻抗，?所以在计算次级线圈匝数时应加上5%。次级总匝数计算公式如下?T2=1.05?TV2?(7)?式中T2——次级总匝数；?V2——次级电压。?1.4?绕组导线截面积的计算?导线的粗细由电流的大小决定，电流可用公式I=P/V计算。电?流密度的选择与变压器的使用定额有关，一般连续使用定额的，导线电流密度J可采用2.5?A/mm2，因此，导线截面积用下式计算?即?(9)?式中?S——导线截面积(mm2)；?D——导线直径(mm)。?1.5?铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物的计算?核算时除需要上述计算结果外，还要掌握层间绝缘、衬纸厚度和导线连同绝缘物的?直径等。一般层间绝缘用牛皮纸，其厚度为0.05?mm。对于线径较粗的绕组，层间也可用0?.12?mm厚的青壳纸或较厚的牛皮纸；如线径较细，可采用厚约0.02～0.03?mm的透明纸或塑料薄膜，线圈间的绝缘厚度在电压不超过250?V时可采用2～3层牛皮纸或0.12?mm的青壳纸。因为线圈是绕在绝缘框架上的，所以铁心窗口有效长度只能算0.95倍的额定长度，计算时先算出每层匝数，再算出每个线圈的厚度，最后算出总的厚度，如铁心窗口?容纳不下，可适当增加铁心厚度，降低每伏匝数。?用此方法绕制了许多小型变压器，既经济又能解决实际问题，使设?备及时投入运行。自己绕制小型变压器，还可以利用已烧坏的小型变压器的铁心,?已烧坏的继电器、启动器的线圈来绕制。 计算电源变压器要把电磁感应定律融会贯通，则一通百通。 10. 计算匝数Ｎ: 初级匝数　Ｎ１＝Ｕ1/(4.44×B×f×Afe×10-4) 　 次级匝数　Ｎ２＝Ｕ２(1＋U%)/(4.44×B×f×Afe×10-4) △U%)----电压调整率（%） B--------空载磁通密度（特） f--------工作频率（赫） Afe------铁芯有效截面积（平方厘米） Afe=铁芯片舌宽×铁芯片叠厚×铁芯片填充系数 例：EI 57×25 0.5mm矽钢片，B=1.55T, U%=10%, f=50Hz, U1=220V, U2=20V Ｎ１＝220/(4.44×1.63×50×1.9×2.5×0.96×10-4) =1333匝Ｎ２＝20(1＋0.1)/(4.44×1.63×50×1.9×2.5