中小型变压器设计.doc

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1、中小型变压器设计一， 小型单相变压器的设计变压器容量大小与其铁心大小有一定的比例关系，计算公式有三，先说小的，后边再说其它两种。 早年采用热轧硅钢片时使用的铁心计算公式，与现在相比同容量它计算的铁心面积就偏大。早年的变压器烧毁翻修就得用这个公式，它计算的容量在1KVA左右的日子型和口子型铁心。铁心截面St=K√P, K为系数，P=0~10VA时K=2。10~50，2~1.75，50~500，1.5~1.4,500~1000,1.4~1.2,1000VA以上为1。例如：100VA计算，St=1.5√1

2、00=15cm²。1.   旧设备上一台能耗制动变压器烧毁返修实例：把铁心拔掉，用手摇绕线机把一二次侧的匝数记一下，再用卡尺或千分尺记下两导线带绝缘和不带绝缘的直径大小，用平均匝长乘匝数或直接称得重量，到商店买不到合适导线，可根据铁窗余量大小用大一号或小一号导线代用，所以在买导线之前开始计算每层能绕几匝，多少层能绕完。层与层垫什么绝缘，垫多厚，一二次之间绝缘垫几层，与铁心柱之间采用什么绝缘骨架等，它们总厚度是多少，可得知窗口面积的余量。他们能绕下你当然也能绕下，但限于你手头材料有限，绝缘材料厚度及导

3、线截面大小就得灵活掌控。绕完后用铁心片试插一下，看有不合适可修正，觉得无问题可在烘箱内干燥，浸漆再烘干，线包插上铁心应通电试验一下，是否经得起考验，并把铁心夹紧后铁心四周刷漆烘干，使铁心粘紧通电不发声，到此变压器返修完毕，可以放心安放到设备上运行。2.新设计一台能耗制动变压器：（1）.已知条件：采用磁密为10000高斯的热轧硅钢片，制动对象为7KW交流异步电动机，直流电流Id=4Io（7KW电机空载电流为6A）=4×6=24A，直流电压Ud=Id×Rd（电机线圈直流电阻1Ω）=24×1=24V。（2

4、）.按电感负载单相桥式整流有关系数计算：交流电压U=24÷0.9=27V,交流功率P=27V×24A=648VA（也可以交流功率P=24V×24A×1.11=640VA。经常启动制动但不是连续工作，暂载率可取50%，不太经常取30%，取一半功率P=640VA÷2=320VA,采用前面的铁心计算公式，St=1.4√320=1.4×17.9=25cm²,每匝电压=25mm²×10÷450=0.557V/匝（10为10000高斯，450为50HZ时的系数）。热轧硅钢片磁密可取14000左右，冷轧硅钢片取1

5、6000~17500高斯，磁密变动后每匝电压=25×15÷450=0.833V/匝，当f=60HZ时，每匝电压Et=25mm²×15÷375=1.0V/匝，当f=50KHZ时，Et=25mm²×15×50k×10¯³/22500也可Et=25mm²×15×1000÷450=834V/匝（故频率越高铁心越小）。380V÷0.57=682匝，27V÷0.57=49匝，320VA÷27V=11.85A，320VA÷380V=0.842A。（3）.电流密度及导线选取：在空气中自冷的漆包铜导线电密取2~2.5

6、A/mm²。在油中自冷的纸包铜导线电密取3.5~4.5A/mm²。在空气中自冷的双玻璃丝包线电密取3.5~4.5A/mm²高压导线截面选取=0.842A÷2.5A/mm²=0.337mm²，QQ铜漆包导线Φ0.67/Φ0.75（实有面积0.3526mm²）。低压导线截面选取=11.85A÷2.5A/mm²=4.74mm²,QQ铜漆包导线Φ2.44/Φ2.74（实有面积4.676mm²）。（4）.导线及绝缘在窗口内的排布：第一步：铁心选宽150mm高125mm中柱宽50mm窗口高75mm宽25mm，铁

7、心有效面积25cm²,实际面积=25÷0.95=26.3mm²铁心厚度=26.3÷5cm=53mm。第二步：预计绕组骨架，用2mm玻璃布板，这样窗口面积由75×25变成71×23，高压导线排列=71÷Φ0.75×1.05（余量系数）=90根，682匝÷90=7.6≈8层。低压导线排列=71÷Φ2.74×1.05=24匝，49匝÷24匝=2.04≈3层（当然遇到这种情况还可以调整铁心尺寸）。第三步：计算高低压绕组幅向宽度，高压幅向=8层×Φ0.75×1.05=6.5mm，低压幅向=3层×Φ2.74×1

8、.05=9mm，层间绝缘用0.12mm厚电缆纸，绝缘厚度=（11×2层+5层）×0.12=3.5mm，总幅向=6.5+3.5+9=19mm。以上设计不是最佳方案，如是一台还可以，是批量生产得反复调整直到最佳，也就是用料最省，成本最小，线包绕好后的工序同返修变压器一样。（5）绕制时的其它注意事项：在绕制较小变压器时，原线直接引出容易折断，这时引出头用粗导线引出。需要电磁干扰屏蔽的变压器在高低压绕组之间放上一层铜或铝箔，由于它引出接地，它与高压绕组之间的绝缘厚度等于高低压