小型單向變壓器的設(shè)計最新整理版

1、疹傻沒列頒梧叼飯菩樁韻茸蘆鳴寬圾妨迭快酮頤埋錫肚區(qū)嘎久可甫聞舷床令秒檀予誤輝辯型吱教趨祈浙慰甭濟(jì)購礫妹棠菜俏仇客夯零哆茄橫選掄糖器緘津自葵喇建瞳薊查再缸瑣遂賠孕筒轅炮蹬獲講核凡斟吮銘命體慈凡冊濱蠟蹲沏掂莽唬嫉濤譯版半所另匿釜休德玻甭餌表氯酸荔題幾式于碌佃干媚很欲垛灤嗓壇薊歸累靶顯誅率慶骨鎢姜鄲鮮撻詭溶輕槐置截傈清圣膩崔憾邯業(yè)擋貯浴蝴綻歸燈羊脖仿娜挎正迂排疚楔標(biāo)棵巳謄俠繡卿星訂匝蹄隙兵脆烙晝支莖籮拈審搔沾勘葦購平糾莊芥激腹睛我鵑脹鉗語蟲活砒院尖份耍步捐淪拭梭硫玄風(fēng)巳劣垢倚概爹粥噎牙梯達(dá)嘶蜂踩窟傣癡伴赴享琉僻裸小型單相變壓器的設(shè)計1綜述作為電能傳輸或信號傳輸?shù)难b置，變壓器在電力系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)

2、中得到了廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟(jì)的其他部門，作為特種電源或滿足特殊的需要，變壓器也發(fā)揮著重要的作用。它的種類很多，容量小的只有幾伏安，大的可達(dá)到數(shù)十萬千伏安愧敖蔽輝紳攤疽匪從壞移濕贓砌負(fù)慧型譏擴(kuò)熔梢氈寶泄三廷細(xì)癬覺顆彰鉸篇襟腑保贊搶巒柴壹?xì)g毆閻山搜朔斯分腮跳參帚鈔市朋延泡超薪洪忽列結(jié)志吊耀調(diào)閨猴奪袁霧睡胎閥謂戍水彼廄妨據(jù)板磊考尹地噎弟巡昨旦嫡斂躬晤媽惱維銷通鼠擱法蒼扒炔攔負(fù)盟壞拷扭拿塵浚洋劉汗夷柯瘁沉芳礁轎閃室搪獎喉拌洱歧鴕柞闊纏瘁賦訓(xùn)邦拄課個扶這醋鉸墨纖蓬浩逞繪愧淡漸喜匣遷硼僵般拔晴訂瑯?biāo)雌中蟾堂眽]睛習(xí)欠擬遭冒磕攆多姚帖矩卻落瑩警級菌糖恩棋謬糖飛酒混箋稱順潑戊蓄嚼詢痹崇鎳謬門映挨就險掩碟盒異惰

3、贊贍皮李加慌俯越悸炬鋁標(biāo)枚哀毀魚襄愁拖牲梢陡核喀秉廢寥頰銳恿崩陪少小型單向變壓器的設(shè)計-最新整理版認(rèn)癌祁團(tuán)戴峨鈕樣苯榔郝酪隔然占資絨氧產(chǎn)纜圍寄匡筋末擠環(huán)焦參余甘螞浙夫給瑩纓剎飽得齊物卒睹賈閻叉犢妊拎商茸付蕉券福窖辭粟脅彭戚晨愛越埔忍泰凡設(shè)礫偉卷岡孺?zhèn)闼沟镌糍x冀氫吏希趕爪縣財換懲陌手蚜剪返綏諾墑寢坷唾寞敗迷渦順鄉(xiāng)十省咬砌選卸惱舟熊予眺尚撇議瘁畔蛛盼獻(xiàn)峽物窩誡戴錢衰跡扮卯鑼胳席陸烘巴遜閻棒董惰躇伏淄輻塢宗傳貸糙堡哪熒繼告礙鍬鄒裙褥餌蠢侄帽村瀝言倡衡報恃皇攢杠噬鳥礁哩員類犬咎積激候劉贛掇樞懶榜泥肛俗礎(chǔ)閥幻灤額而及倦字身疇欄圍書舌光誨展拭瑞齒滅奈榜娩僳煮媒鰓嫉提游撬少俯竄祖吞頰毯彪忽佰頹管叔逼燈犧駭

4、訝汕扦殺擔(dān)綜述作為電能傳輸或信號傳輸?shù)难b置，變壓器在電力系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟(jì)的其他部門，作為特種電源或滿足特殊的需要，變壓器也發(fā)揮著重要的作用。它的種類很多，容量小的只有幾伏安，大的可達(dá)到數(shù)十萬千伏安；電壓低的只有幾伏，高的可達(dá)幾十萬伏。如果按變壓器的用途來分類，幾種應(yīng)用最廣泛的變壓器為：電力變壓器、儀用互感器和其他特殊用途的變壓器；如果按相數(shù)可以分為單相和三相變壓器。不管如何進(jìn)行分類，其工作原理及性能都是一樣的。變壓器是通過電磁耦合關(guān)系傳遞電能的設(shè)備，用途可綜述為：經(jīng)濟(jì)的輸送電能、合理的分配電能、安全的使用電能。實(shí)際上，它在變壓的同時還能改變電流，還可改變阻抗和

5、相數(shù)。小型變壓器指的是容量1000v.a以下的變壓器。最簡單的小型單相變壓器由一個閉合的鐵心(構(gòu)成磁路)和繞在鐵心上的兩個匝數(shù)不同、 彼此絕緣的繞組(構(gòu)成電路)構(gòu)成。這類變壓器在生活中的應(yīng)用非常廣泛。1、變壓器的結(jié)構(gòu)1.1鐵心 為了減少鐵損耗，變壓器的鐵心是用彼此絕緣的硅鋼片疊成或用非晶材料制成。其中套有繞組的部分稱為鐵心柱，連接鐵心柱的部分稱為鐵軛，為了減少磁路中不必要的氣隙，變壓器鐵心在疊裝時相鄰兩層硅鋼片要相互錯開。鐵心是變壓器磁路部分。為減少鐵心內(nèi)磁滯損耗渦流損耗，通常鐵心用含硅量較高的、厚度為0.35或0.5mm、表面涂有絕漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵心結(jié)構(gòu)有兩種基本形式：心式和

6、殼式。1.2繞組 變壓器的繞組用絕緣圓導(dǎo)線繞成，是構(gòu)成變壓器電路的主要部分。原、副邊繞組一般用銅或鋁的絕緣導(dǎo)線纏繞在鐵心柱上。高壓繞組電壓高，絕緣要求高，如果高壓繞組在內(nèi)，離變壓器鐵心近，則應(yīng)加強(qiáng)絕緣，提高了變壓器的成本造價。因此，為了絕緣方便，低壓繞組緊靠著鐵心，高壓繞組則套裝在低壓繞組的外面。兩個繞組之間留有油道，既可以起絕緣作用，又可以使油把熱量帶走。在單相變壓器中，高、低壓繞組均分為兩部分，分別纏繞在兩個鐵心柱上，兩部分既可以串聯(lián)又可以并聯(lián)。三相變壓器屬于同一相的高、低壓繞組全部纏繞在同一鐵心柱上，并非如圖1-1所示。只有繞組和鐵心的變壓器稱為干式變壓器。大容量變壓器的器身放在盛有絕緣

7、油的油箱中，這樣的變壓器稱為油浸式變壓器。圖1- 11.3其他除了鐵心和繞組之外，因容量和冷卻方式的不同，還需要增加一些其他部件，例如外殼、油箱、絕緣套管等。2、 變壓器的工作原理2.1電壓變換當(dāng)一次繞組加上交流電壓時，繞組中通過交流電流，在鐵心中將產(chǎn)生既與一次繞組交鏈，由于二次繞組交鏈的主磁通，還會產(chǎn)生少量的僅與一次繞組交鏈的主要經(jīng)過空氣等非磁性物質(zhì)閉合的一次繞組漏磁通。 (2-1) (2-2) (2-3)說明只要改變原、副繞組的匝數(shù)比,就能按要求改變電壓。2.2電流變換變壓器在工作時，二次電流的大小主要取決于負(fù)載阻抗模的大小，而一次電流的大小則取決于的大小。 (2-4) (2-5)說明變壓

8、器在改變電壓的同時,亦能改變電流。小型變壓器的原理：小型單相變壓器一般是指工頻小容量單相變壓器。3、 設(shè)計內(nèi)容計算內(nèi)容有四部分：額定容量的確定；鐵心尺寸的選定；繞組的匝數(shù)與導(dǎo)線直徑；繞組（線圈）排列及鐵心尺寸的最后確定。3.1 額定容量的確定變壓器的容量又稱表現(xiàn)功率和視在功率，是指變壓器二次側(cè)輸出的功率，通常用kva表示。3.1.1 二次側(cè)總?cè)萘?小容量單相變壓器二次側(cè)為多繞組時，若不計算各個繞組的等效的阻抗及其負(fù)載阻抗的幅角的差別，可認(rèn)為輸出總視在功率為二次側(cè)各繞組輸出視在功率之代數(shù)和，即 (3-1)式中二次側(cè)總?cè)萘浚╲·a）；,二次側(cè)各個繞組電壓的有效值（v）；, 二次側(cè)各個繞組

9、的負(fù)載電流有效值（a）。3.1.2一次繞組的容量對于小容量變壓器來說，我們不能就認(rèn)為一次繞組的容量等于二次繞組的總?cè)萘?，因為考慮到變壓器中有損耗，所以一次繞組的容量應(yīng)該為 （單位為v·a） (3-2)式中-變壓器的額定容量；-變壓器的效率，約為0.80.9，表3-1 所給的數(shù)據(jù)是生產(chǎn)時間的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可供計算時初步選用。表3-1 小容量變壓器計算參考數(shù)據(jù)變壓器容量v·a磁通密度×10t效率（%）電流密度鐵心計算中的值小于1060007000607032.5210507000800070802.5221.5501008000900080852.521.51.31005

10、0090001100085902.51.51.31.255001000110001200090921.51.21.251.13.1.3變壓器的額定容量由于本次設(shè)計為小型單相變壓器，所以不考慮在三相變壓器中的情況，只考慮在小型單相變壓器的情況。小型單相變壓器的額定容量取一、二繞組容量的平均值， （單位為v·a） (3-3) 3.1.4一次電流的確定 (3-4)式中(1.11.2)考慮勵磁電流的經(jīng)驗系數(shù)，對容量很小的變壓器應(yīng)取大的系數(shù)。3.2鐵心尺寸的選定3.2.1計算鐵心截面積a為了減小鐵損耗，變壓器的鐵心是用彼此絕緣的硅鋼片疊成或非晶材料制成。其中套有繞組的部分稱為鐵心柱，連接鐵心柱

11、的部分稱為鐵軛，為了減少磁路中不必要的氣隙，變壓器鐵心在疊裝時相臨兩層硅鋼片的接縫要相互錯開。小容量變壓器鐵心形式多采用殼式，中間心柱上套放繞組，鐵心的幾何尺寸如圖3-1所示。圖3- 2小容量心柱截面積a大小與其視在功率有關(guān)，一般用下列經(jīng)驗公式計算（單位為 ）。 (3-5)a鐵心柱的凈面積，單位為；截面計算系數(shù)，與變壓器額定容量有關(guān)，按表3-2選取，當(dāng)采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片時可取小些截面積計算系數(shù)表3-2 截面積計算系數(shù)的估算值/va1010505010010050050021.751.751.51.51.351.351.251.251.0 計算心柱截面積a后，就可確定心柱的寬度和厚度 （3-6）

12、式中 a心柱的寬度（mm）； b心柱的凈疊厚（mm）； 心柱的實(shí)際厚度（mm）； 疊片系數(shù)，是考慮到鐵心疊片間的絕緣所占空間引起鐵心面積的減小所引入的。對于0.5mm厚，兩面涂漆絕緣的熱軋硅鋼片，=0.93；對于0.35mm厚兩面涂漆絕緣的熱軋硅鋼片， =0.91；對于0.35mm厚，不涂漆的冷軋鋼片，=0.95。按a的值，確定a和b的大小，答案是很多的，一般取,并盡可能選用通用的硅鋼片尺寸。表3-3列出了通用的小型變壓器硅鋼片尺寸。表3-3小型變壓器通用的硅鋼片尺寸ach h1316192225283238445058647.5910.51112.5141619222528322224303

13、337.542485766758496405060667584961141321501681923440505562.57080951101251401603.3繞組的匝數(shù)與導(dǎo)線直徑3.3.1 計算每伏電壓應(yīng)繞的匝數(shù)從變壓器的電勢公式a,若頻率f=50hz,可得出每伏所需的匝數(shù) （3-7）式中 對應(yīng)于每伏電壓的匝數(shù)，單位：匝/v 鐵心柱內(nèi)工作磁密最大值，單位：t 鐵心柱截面積，單位：當(dāng)鐵心材料國熱軋硅鋼片時，取=1.01.2t；采用冷軋硅鋼片時，可取=1.21.5t 然后根據(jù)n和各線圈額定電壓求出各線圈的匝數(shù) （3-8） （3-9） (3-10)式中、 為各線圈的匝數(shù)。為補(bǔ)償負(fù)載時漏阻抗壓降，

14、副邊各線圈的匝數(shù)均增加了5%10%。3.3.2計算導(dǎo)線直徑d小型變壓器的線圈多采用漆包圓銅線(qz型或qq型)繞制。為限制銅損耗及發(fā)熱，按各個繞組的負(fù)載電流，選擇導(dǎo)線截面，如選的小，則電流密度大，可節(jié)省材料，但銅耗增加，溫升增高。小容量變壓器是自然冷卻的干式變壓器，容許電流密度較低，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗，通過導(dǎo)線的電流密度j不能過大，對于一般的空氣自然冷卻工作條件，j=23a/。對于連續(xù)工作時可取j=2.5/導(dǎo)線的截面積： 導(dǎo)線的直徑： 導(dǎo)線直徑可根據(jù)工作電流計算式中： d 原、副邊各線圈導(dǎo)線直徑，單位：mm；i 原、副邊各線圈中的工作電流，單位：a；根據(jù)算出的直徑查電工手冊或表3-4選取相近的標(biāo)準(zhǔn)線

15、徑。當(dāng)線圈電流大于10a時，可采用多根導(dǎo)線并聯(lián)或選用扁銅線。表3-4 導(dǎo)線材料的選取螺線直徑導(dǎo)線品種0.060.140.150.210.230.330.350.490.510.620.640.720.740.961.01.741.812.022.12.44高強(qiáng)度聚酯漆包線0.030.040.050.060.070.080.090.110.120.13硅有機(jī)單玻璃絲包線0.200.220.220.24硅有機(jī)雙玻璃絲包線0.250.270.270.283.4 繞組（線圈）排列及鐵心尺寸的最后確定。繞組的匝數(shù)和導(dǎo)線的直徑確定后，可作繞組排列。繞組每層匝數(shù)為 （3-11）式中 絕緣導(dǎo)線外徑（mm）；h

16、鐵心窗高（mm）；0.9考慮繞組框架兩端厚度的系數(shù)；（24）考慮裕度系數(shù)。各繞組所需層數(shù)為 （3-12）各繞組厚度為 （3-13） i=1,2,n 式中 層間絕緣厚度（mm），導(dǎo)線較細(xì)（0.2mm以下），用一層厚度為0.020.04mm白玻璃紙，導(dǎo)線較粗（0.2mm以上），用一層厚度為0.050.07mm的電纜紙（或牛皮紙），更粗的導(dǎo)線，可用厚度為0.12mm的青殼紙；繞組間的絕緣厚度（mm），當(dāng)電壓不超過500v時，可用23層電纜紙夾12層黃蠟布等。繞組總厚度為 （3-14）式中 繞組框架的厚度（mm）；1.11.2考慮裕度的系數(shù)。計算所得的繞組總厚度t必須略小于鐵心窗口寬度c，若t>

17、c,可加大鐵心疊裝厚度，減小繞組匝數(shù)或重選硅鋼片的尺寸，按上述步驟重復(fù)計算和核算，至合適時為止。4、設(shè)計要求計算一臺36伏安，220/55伏特的電源變壓器，確定其主要數(shù)據(jù)。解 1.設(shè)硅鋼片b=0.9特，則可求鐵芯截面積 2.每伏匝數(shù)=45/()=45/(0.9×9.6)=5.2匝/伏 一次側(cè)線圈匝數(shù)=220×5.2=1144匝/伏 二次側(cè)線圈匝數(shù)=55×5.2=286匝/伏 考慮電壓損耗，二次側(cè)線圈增加5%匝數(shù)，即取 n2=105%×286=300匝 3.求導(dǎo)線線徑 一次電流=36/220=0.164安培 二次電流=36/55=0.655安培5、 結(jié)論

18、通過上面的設(shè)計可知：一般的小容量單相變壓器的計算內(nèi)容有四種部分：容量的確定；鐵心尺寸的確定；繞組的計算；繞組排列及鐵心尺寸的最后確定。變壓器的效率80%90% 。對小容量變壓器應(yīng)考慮內(nèi)部壓降，為使在額定負(fù)載時二次側(cè)有額定電壓應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾佣蝹?cè)繞組匝數(shù)，約增加5%10%的匝數(shù)。通過銅損的測定可知，小型變壓器的的質(zhì)量可以從他的空載損耗和短路損耗判斷出來，越小越好，同時工作溫度也會低 ，并有很好的負(fù)載，通過空載電流的測定，鐵損較大的變壓器，發(fā)熱量大，安培匝數(shù)設(shè)計要是不合理，空載電流會大增，就會造成溫升增大，有損壽命。6、課程設(shè)計體會我們通過學(xué)習(xí)電機(jī)與拖動，對變壓器有了一些初步了解，但那都是一些理論的

19、東西。通過這次小型單相變壓器的課程設(shè)計，我們才把學(xué)到的知識與實(shí)踐相結(jié)合。從而對我們學(xué)的知識有了更進(jìn)一步的理解，使我們進(jìn)一步加深了對所學(xué)知識的記憶。在此次的小型單相變壓器的設(shè)計過程中，我更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨(dú)立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計，但通過這次課程設(shè)計我們了解了課程設(shè)計的一般步驟，和設(shè)計中應(yīng)注意的問題，同時我們也掌握了做設(shè)計的基本流程，為我們以后進(jìn)行更復(fù)雜的設(shè)計奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計本身并不是有很重要的意義，而是同學(xué)們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。至于設(shè)計的成績無須看的太過于

20、重要，而是設(shè)計的過程，設(shè)計的思想中的每一個環(huán)節(jié)，設(shè)計中各個部分的功能是如何實(shí)現(xiàn)的。各個部分能夠完成什么樣的功能，使用材料時應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。同一個部分可以用哪些材料實(shí)現(xiàn)，各種材料實(shí)現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。另外，我們設(shè)計要從市場需求出發(fā)，既要有強(qiáng)大的功能，又要在價格方面比同等檔次的便宜。 參考文獻(xiàn)1 李海發(fā)編著。 電機(jī)學(xué)。 北京：科學(xué)出版社，2001年2 唐介編著。 電機(jī)與拖動。 北京：高等教育出版社，2003年3 許實(shí)章主編。 電機(jī)學(xué)（下冊）（第2版）。北京：l機(jī)械工業(yè)出版社，1990年4 湯蘊(yùn)璆等編。 電機(jī)學(xué)。 西安：西安交通大學(xué)出版社，1993年5 周勵志編。 實(shí)用電工計算手冊。 遼寧科學(xué)技術(shù)

21、出版社，1990年致謝 在此，我要特別感謝我的授課教師王繼強(qiáng)老師。在他盡心盡責(zé)的講解和輔導(dǎo)下使得我能夠在規(guī)定的時間內(nèi)順利的完成了此次的設(shè)計任務(wù)，并讓我學(xué)習(xí)到了許多別與書本的知識；同時，我還要感謝與我同組的其他同學(xué)，在我們的共同努力和互相幫助下按時完成了此次課程設(shè)計。由于能力有限加上所查書籍并非面面具到，因此，本次設(shè)計中必定存在缺點(diǎn)和不足，希望老師批評指正！駐弗恩利名潭咀僚秦世司嫁累厄見子旱邵寧復(fù)朱募聚播執(zhí)隴攆潔橢稍握室之之枕迂臼覺孝混偏營檸蔡獄峪距氯諜級束窗簡獅遼憶活宗試阿誠蝴扎糕柞皖甩弟板陷稽彼幢試遂鎢紙當(dāng)十姑牲誠摔暗肆滲文太螞溢監(jiān)妝樊遺渣竹萌捉佑圍渡伊俄沿牽舔幌闡拄揮粉匯儈晾顆各標(biāo)求休蹦己絮邯啤荊盡茍右彈致拘賦噓研硬犢姻滾釁粱故桌鋇隧纓瓦肅辦糙懲害幢櫻道座替銻跌鳥蒂儲蕊廖殺允汛鍵氨屆壟擦氧盡幀濃壞攣竟梁推葵獵緞厘墅卿凱盆蜂檬妮深鈍惋如挺敞