电源变压器 设计ppt课件.ppt

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1、变压器的设计一．教学目标（转载）终极目标：能够掌握小型电源变压器的设计。促成目标：1、能掌握小型电源变压器的铁芯结构及铁芯镶(迭)；2、能掌握小型电源变压器的绕组结构及绕组绕制；3、能掌握小型电源变压器的绝缘材料的；4、能正确理解变压器的简单制作工序；5、能根据要求掌握小型电源变压器的分析计算方法。二．工作任务试设计一单相电源变压器，规格要求如图3-22所示，其中变压器η=80%。其工作任务是：（1）确定变压器的铁芯型号、规格；（2）绕组导线的型号、规格及匝数；（3）使用绝缘材料的情况。小型电源变压器简单设计：1、计算变压器的额定功率（1）计算输出总功率P2：输出总功率P2 = 

2、U2×I2 + U3×I3=10W（2）计算输入功率P1 及输入电流I1：输入功率P1 = P2/η=10/0.75=13.3W输入电流I1=1.1×（P1/U1）=1.1×13.3/220=0.0665A2、计算变压器的铁心规格（1）确定铁心截面积Ｓ：=1.25×3.16=3.95(cm²)（2）确定铁心规格：查表3-22 GEI型铁心数据 ，可选用GEI16铁心，a×b=16×28。3、计算变压器绕组匝数（1）确定每伏匝数N0：N0=45000/（Bm×S）=450000/（11000×4.04）=10匝/伏（2）初、次级绕组匝数的计算：匝数N1 = N0×U1=11×220

3、=2200匝，次级绕组匝数N2= 1.05×N0×U2=1.05×10×10=105匝，次级绕组匝数N3= 1.05×N0×U3=1.05×10×5=53匝4、计算变压器绕组导线的规格（1）计算导线直径：初级绕组导线直径d1==0.17毫米次级绕组导线直径d2==0.46毫米次级绕组导线直径d3==0.65毫米（2）查《电工手册》漆包线规格表，可分别选用导线直径为0.17毫米、0.47毫米、0.67毫米的Q2型漆包线。5、选用合适的变压器绝缘材料对一般的小型电源变压器，其工作环境、温升情况无特殊要求，工作电压为220V，其层间绝缘可用牛皮纸，其厚度为0.05mm。线圈间的绝缘可采

4、用2～3层牛皮纸或0.12mm的青壳纸。采用现成的16×28线圈框架。6、核算变压器铁心窗口容纳绕组的情况（1）根据选定的铁心窗高h计算每层可绕的匝数ni：n1=0.9×（h-2毫米)/d1΄=0.9×（28-2）/0.19=123匝n2=0.9×（h-2毫米)/d2΄=0.9×（28-2）/0.52=45匝n3=0.9×（h-2毫米)/d3΄=0.9×（28-2）/0.72=32匝（2）每组绕组需绕的层数mi为：M1=N1/n1=2200/123=18（层）M2=N2/n2=105/45=3（层）M3=N3/n3=53/32=2（层）（3）每组绕组厚度Bi为：B1=m1（d1΄

5、+δ）+γ=18×（0.19+0.05）+0.1=4.42（毫米）B2=m2（d2΄+δ）+γ=3×（0.52+0.05）+0.1=1.81（毫米）B3=m3（d3΄+δ）+γ=2×（0.72+0.05）+0.1=1.64（毫米）（4）所有绕组的总厚度B为：B=1.1×(B0+∑Bi)=1.1×（1+4.42+1.81+1.64）=9.8（毫米）结论：此绕组厚度约等于窗宽（10毫米），方案可行，但绕组必须紧绕。三．相关实践知识要设计制作一个变压器,必须对与变压器相关的材料要有一定的认识。1、小型电源变压器的铁芯的认识铁芯是变压器磁路的主体部分，由表面涂有绝缘漆膜、厚度为0.35m

6、m或0.5mm的硅钢片冲压成一定形状后叠装而成，担负着变压器原、副边的电磁耦合任务。变压器使用的铁心材料主要 是硅钢片，在钢片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少,我们通常称加了硅的钢片为硅钢片，硅钢片有热轧和冷轧两种.热轧硅钢片的工作磁通密度B一般取9000-12000高斯,冷轧硅钢片的导磁性能比热轧好, 它的工作磁通密度B取值范围为12000-18000高斯。铁心由铁柱和铁轭两部分组成，绕组套装在铁柱上，而铁轭则用来使整个磁路闭合。变压器铁心一般采用交迭方式进行叠装，应使上层和下层叠片的接缝相互错开，减小气隙，降低磁路磁阻。小型变压器铁心一般采用

7、EI型或F型，图3-24为EI铁心的示意图，表3-23为部分EI铁心的尺寸数据。（见课本）2、小型电源变压器的绕组的认识绕组是变压器电路的主体部分，担负着输入和输出电能的任务。绕制变压器通常用的材料有漆包线、丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。变压器的绕组由原边绕组和副边绕组组成. 原边绕组接输入电压, 副边绕组接负载. 原边绕组只有一个, 副边绕组为一个或多个原副边