环形电源变压器设计步.ppt

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1、环形电源变压器计算步骤编写者：黄永吾2002.09.版§已知变压器有以下主要参数：§初级电压Ｕ1=220V,频率f=50Hz§次级电压Ｕ2=50V,电流Ｉ2=2A§其他一些要求如安规、温升、电压调整率、环境、（防潮、防震、防灰尘等）、工作状态、寿命等。环型变压器设计软件计算步骤如下：§1.计算变压器功率容量：§2.选择铁芯型号与尺寸：§3.计算铁芯磁路平均长度:§4.计算铁芯有效截面积:§5.计算铁芯质量：§6.估算变压器外径、高度：§7.计算可容纳导线面积：§8.初定电压调整率：§9.选择负载磁通密度：§10.计算匝数

2、：§11.计算空载电流：§12.计算次级折算至初级电流：§13计算铁芯铁损：§14计算铁损电流：§15计算初级电流:以下为结构计算：§16.计算各绕组最大带绝缘导线直径：§17.校核能否绕下:§18.计算各绕组平均每匝长度:§19.计算各绕组导线电阻:§20.计算各绕组导线质量：§21.计算各绕组铜损：§22.计算各绕组空载电压：§23.核算各绕组次级电压：§24.核算初级电流:§25.核算电压调整率：§重复8~25项计算三次：§26.修正次级匝数：§27.确定变压器外径、高度：§28计算变压器等效散热面积：§29.计算

3、温升：§重复18~27项计算三次环型变压器设计计算步骤如下：§1.计算变压器功率容量：2.选择铁芯型号与尺寸：§3.计算铁芯磁路平均长度:4.计算铁芯有效截面积:§5.计算铁芯质量：6.估算变压器外径、高度：§7.计算可容纳导线面积：8.初定电压调整率：§9.选择负载磁通密度:10.计算匝数：§11.计算空载电流：12.计算次级折算至初级电流：§13计算铁芯铁损：14.计算铁损电流：§15计算初级电流:16.计算各绕组最大带绝缘导线直径：§17.校核能否绕下:18.计算各绕组平均每匝长度:§19.计算各绕组导线电阻:20

4、.计算各绕组导线质量：§21.计算各绕组铜损：22.计算各绕组空载电压：§23.核算各绕组次级电压：24.核算初级电流:§25.核算电压调整率：重复8~25项计算三次：§26.修正次级匝数：27.确定变压器外径、高度：§28计算变压器等效散热面积：29.计算温升：§重复19~27项计算三次1．计算变压器功率容量§纯电阻性负载绕组伏安值：VA纯阻=ΣUiIi§半波整流绕组伏安值：VA半波=Σ1/2UjIj+Uj√I2j-I2=§全波整流绕组伏安值：VA全波=Σ1.71UkIk§桥式整流绕组伏安值VA桥式=ΣUmIm§倍压整

5、流绕组伏安值：VA倍压=ΣUdId§变压器功率容量计算：VA换算=VA纯阻+VA半波+VA全波+VA桥式+VA倍压2．铁芯型号与尺寸：3．计算铁芯磁路等效长度lfe：§环型变压器用到外径、内径的地方很多，为了方便阅读，我们将编号作统一规定，以铁芯开始D51表示铁芯未包绝缘前的外径、D52表示铁芯未包绝缘前的内径。注脚单数表示外径，双数表示内径，依铁芯上包绝缘、绕线顺序递增。§铁芯磁路平均长度lfe（cm）=π（D51+D52）/20=3.1416(80+40)/2=18.85cm§D51—铁芯外径（mm）§D52—铁芯内

6、径（mm）4．．计算铁芯有效截面积Afe：§Afe=（D51-D52）×B11×Kfe/200（cm2）§Kfe—铁心片占空系数B11—铁芯宽度（mm）§例：铁芯OD80/40-200.35mm铁芯片§Afe=（D51-D52）×B11×Kfe/200=（80-40）×20×0.95/200=3.8（cm2）铁芯片厚度0.35mm0.5mm占空系数0.950.965.计算铁芯质量：§铁芯质量Gfe=Afe×lfe×Υ§Υ---铁芯材料密度g/cm3§Z11Υ=7.65g/cm3§例：§Gfe=Afe×lfe×Υ=3.8×

7、18.8×7.65=546.5g6.估算变压器外径、高度：§变压器外径、高度应在绝缘设计结束才是真正的资料，为了便于先估算变压器外径、高度是否满足客户的要求必须先计算出变压器外径、高度。§变压器外径、高度取决于变压器的内孔，内孔并非越小越好，内孔的大小除了受绕线机的限制外，还受温升的影响。因此内孔分留1/4、1/2、3/4内径三种情况，本资料的计算依据为内孔留1/2内径。§例：OD80/40-20铁心§内孔=40/2=20§面积Aw1与面积AW2应相等，下列等式成立。§Do2-D512=D522-Di2§Do2=D522

8、-Di2+D512Do=√D522-Di2+D512§Do=√D522-Di2+D512=√402-202+802=87mm§变压器高度：HT=(0.5×D522-0.5×Di2)/D52+B11§HT=(0.5×D522-0.5×Di2)/D52+B11=(0.5×402-0.5×202)/40+20=35§B11