第04章-小型单相变压器的计算

1、目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出 共频小容量（1000VA ）的单相变压器在实际中应用较多,如电源变压器、控制变压器等,一般小容量变压器一次侧有一个绕组、一个电流、一个电压,而二次侧可能有多个绕组、多个电流、多个电压。小型单相变压器的计算大致有六部分内容：小型单相变压器的计算大致有六部分内容：计算变压器的输出总视在功率计算变压器的输出总视在功率S S2 2计算变压器的输入视在功率计算变压器的输入视在功率S1S1及输入电流及输入电流I I1 1和额定容量和额定容量S S确定变压器铁心截面积确定变压器铁心截面积S SF Fe e及选用硅钢片尺寸及选用硅钢片尺寸计算各绕组的匝数计算各绕组的匝

2、数N N计算各绕组的导线直径计算各绕组的导线直径d d和选择导线和选择导线计算绕组的总尺寸，并核算铁心窗口面积计算绕组的总尺寸，并核算铁心窗口面积目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出2223 3nnSU IU IU I 式中 、 、. 、 二次侧各绕组电压，单位为V; 、 、. 、 二次侧各绕组电流，单位为A。2U3UnU2I3InI21SS式中 变压器的效率。变压器的效率与变压器的功率有关。输入电流输入电流 1I1111.11.2SIU1.11.2考虑变压器空载电流的经验系数,容量越小,其值越大式中 U1 一次侧电压变压器的额定容量一般取一、二次容量之和的平均值变压器的额定容量一般取一、

3、二次容量之和的平均值 即即：122SSS目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出FeS式中 K经验系数。一般选在1.1 2.0之间。小型变压器硅钢片尺寸小型单相变压器铁心多采用壳式，铁心的几何尺寸如图。它的中柱面积 与变FeSFeSKS压器功率有关，一般可按下列经验公式决定：目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出根据算出的 求硅钢片中间舌宽a。可从变压器铁心规格表查出 对应的舌宽。F eSFeS100FeSba 铁心叠厚铁心叠厚b b的计算铁心厚度b与舌宽a之比，应在1.2 2之间,否则应重新选择铁心截面积FeS式中 叠片系数，它与硅钢片的厚度有关，一般厚0.3mm热扎硅钢片的 ;冷扎硅钢片

4、的 。对于厚0.5mm的热扎硅钢片,其 取0.94。CK0.89CK 0.92CK CK由于硅钢片之间的绝缘和间隙，实际铁心截面积实际铁心截面积略大于计算值，应为FeFeCCSK SSKK 目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出110220330;1.05;1.05NU NNU NNU N这样，每个绕组的匝数分别为式中的1.05是考虑二次侧绕组内部的阻抗压降而增加的匝数系数。由 可导出每伏所需要的匝数N为4.444.44mmFeEfNfNB S40104.44m FeNNEfB S式中Bm 铁心柱磁密最大值,单位为T,一般冷扎硅钢片取1.2 1.4T;热扎硅钢片取11.2T;一般电机用热扎硅

5、钢片D21D22,Bm取0.50.7T。目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出式中 I 绕组电流，单位为A S 导线截面积，单位为mm2 d 导线直径，单位为mm j 电流密度，单位为A/mm2导线直径可按下列公式计算24Id jSj1.134II则 d=jj 上式中电流密度一般选用 ，短时工作之变压器可取 。 根据计算的直径d查圆导线规格表，选出标称直径接近而稍大的标准漆包线。223 /jAm m245 /jA m m目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出一次绕组导线的直径为：111 .1 3Idj二次绕组导线的直径为：32231.13,1.13,IIddjj 变压器线圈绕在框架上,根据

6、已知的绕组的匝数、线径、绝缘厚度等计算出的绕组总厚度B应小于铁心窗口宽度C,否则,应重新计算或重选铁心。 铁心选定后，窗口高度可查表， 其框架长度也等于h。线圈在框两端共有10%不绕线。因此，框架的有效长度为0.92hh计算各绕组每层可绕匝数0.92npnhNK d目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出式中 排绕系数。按线径粗细，一般选在1.051.15之间； 包括绝缘厚度的导线直径nd pK每相绕组需要的层数m为nNmN式中 N_各绕组匝数； Nn 各绕组每层所绕的匝数。那么，一次绕组那么，一次绕组B B1 1的的总厚度为的的总厚度为11112Bm dr式中 层间绝缘厚度.导线直径在0.2mm以下的,采用每一层厚 为0.020.04mm的白玻璃纸;在0.2mm以上的,采用厚为 0.050.08mm的电缆纸或电话纸;再粗的导线,可采用厚 为0.12mm的电缆纸； 绕组间绝缘厚度，是一、二次绕组间的绝缘层。当电 压在500KV以下时，可用厚为0.2mm的电缆纸或用23层 白玻璃纸夹一层聚酯薄膜。11r目目 录录下下 页页上上 页页退退 出出同样计算出各二次绕组的厚度23,BB22222233333311Bm dmrBm dmr所有绕组的总厚度绕组的总厚度为01231.11.