变压器计算方法.pdf

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1、小型变压器的计算方法变压器的制作涉及到一些计算问题,很多书上虽然有严谨的计算公式,但实际运用时显得比较复杂,不甚方便,本文介绍利用经验公式计算,制作实用变压器举例(下文中的蓝色字体为举例),供大家参考。一、变压器简易制作涉及以下几个主要基本物理量:1.变压器功率P,单位:瓦(W);2.铁芯的截面积S,单位:平方厘米(cm2);3.线圈的每伏圈数N,单位:圈/伏(T/V);4.使用电流I,单位:安培(A);5.导线直径d,单位:毫米(mm)。二、变压器简易的制作方法:以【制作一只“初级电压U1=220V,次级电压U2=24V,次级额定输出电流I2=5A”】来说明

2、计算的方法和步骤。1.铁芯的选择选择变压器的铁芯,首先要确定变压器的功率,变压器功率与铁心面积关系有经验公式为:(P单位W,S单位cm2)K为经验系数,通常取1.0~1.5,一般地,变压器次级功率P2为0~10W,经验系数K选1.5以下~1.4;P2为10W以上~50W,经验系数K选1.4以下~1.3;P2为50W以上~100W,经验系数K选1.3以下~1.2;P2为100W以上~500W,经验系数K选1.2以下~1.1;P2为500W以上~1000W,经验系数K选1.1以下~1.0,P2为1000W以上,经验系数K选1.0。1硅钢片质量越好常数越小。常用经验

3、公式为或P=0.64S2或。如果铁芯(硅钢片)选用过大,将导致变压器体积增大,成本升高,但铁芯过小,会增大变压器的损耗,同时带负载能力变差。为了确定铁芯尺寸,首先要算出变压器次级的实际消耗功率,它等于变压器次级各绕组电压与对应负载电流的乘积之和。如果是全波整流变压器,应以变压器次级电压的1/2计算。次级绕组消耗功率加入变压器本身损耗功率,即为变压器初级视在功率。一般次级绕组功率在0~10W的变压器,其本身损耗可达次级实际消耗功率的30~40%,10W以上~30W损耗约20~30%,30W以上~50W损耗约15~20%,50W以上~100W损耗约10~15%,1

4、00W以上损耗约10%以下,上述损耗参数是关于普通插片式变压器的。如果按照R型变压器、C型变压器、环形变压器的顺序,损耗参数依次减小。【次级绕组消耗功率为P2=U2I2=24V×5A=120W,变压器本身损耗功率为P1=120W×10%=12W,变压器的视在功率为P=120W+12W=132W,根据常用经验公式,求得变压器铁芯的截面积为S=14.36cm2。】2.每伏匝数计算选定铁芯截面积S以后。再确定每伏匝数,常用的经验公式为:N=(40~55)/S,N为每伏匝数。根据不同质量的硅钢片选取系数40~55。比较高级的高硅钢,用眼观察表面有鳞片结晶.且极脆,只弯

5、折1~2次即断裂,断处参差不齐,2系数取为40。若硅钢片表面光洁,弯折4~5次仍不易断,断面为整齐直线,系数取50以上。【次级绕组消耗功率为P2=U2I2=24V×5A=120W,变压器本身损耗功率为P1=120W×10%=12W,变压器的视在功率为P=120W+12W=132W,根据常用经验公式,求得变压器铁芯的截面积为S=14.36cm2。】求出每伏匝数后乘以220V即为初级匝数,乘以次级要求电压数即为次级各绕组匝数。因为导线有电阻,电流流过时会有电压降,求出的次级匝数应增加5~lO%(根据负载电流选择,电流大者可增加较大比例)。【若硅钢片质量较好,经验公

6、式系数取45,由N=45/S得每伏匝数为3.1匝,故初级匝数为3.1×220=682匝,次级绕组3.1×24+3.1×24×5%=78匝。】3.导线直径的选择根据各绕组负载电流的大小,选择不同直径的漆包线。可用下列经验公式求出:。【初级绕组电流I1=132W/220V=0.6A,所以由,求得初级导线直径d1=0.62mm,次级导线直径d2=1.79mm。】4.绕制方法及注意事项由于50W以上的变压器,每伏匝数较少,导线间电压差较高,最好采取每层垫绝缘纸(电缆纸或、牛皮纸)的方法,在绕制中应绝对避免上层导线滑入下层。如果变压器是用在音响或视听器材中,在3多层绕制

7、法中初次级之间应垫入静电屏蔽层。绕好后.插硅钢片也需注意、必须插紧,以避免产生电磁噪音。无论双E形还是EI形,其端口要紧密接触.宜交叉插,不能有空隙。最后的4~5片可从中间插入,以免损坏线包。必要时,进行烘干、浸漆。对50W以下的变压器可采取内热法烘干。方法是:将变压器所有次级绕组短路,与60W~100W/220V灯泡串联接入市电,使其自动升温。灯泡越大温度越高,但在密闭状态下,使其温度在80℃以下较安全。对50W以上的变压器,采取加热烘干法。4

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