小型單相變壓器的設(shè)計(jì)和繞制報(bào)告

1、小型單相變壓器的設(shè)計(jì)和繞制班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：趙煒平日期：6月21日目錄小型單相變壓器簡(jiǎn)介二、變壓器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理三、實(shí)例計(jì)算四、結(jié)論五、心得體會(huì)一、小型單相變壓器簡(jiǎn)介變壓器是通過(guò)電磁耦合關(guān)系傳遞電能的設(shè)備，它的用途非常廣泛 變壓器是電能輸配的主要電器設(shè)備。 實(shí)際上，它在變壓的同時(shí)還能改 變電流，還可改變阻抗和相數(shù)。小型變壓器指的是容量1000V.A以下 的變壓器。最簡(jiǎn)單的小型單相變壓器由一個(gè)閉合的鐵心和繞在鐵心上 的兩個(gè)匝數(shù)不同、 彼此絕緣的繞組構(gòu)成。二、變壓器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理一般的電力變壓器是由鐵心、 繞組及其附件組成的。鐵心構(gòu)成變 壓器的磁路部分，繞組構(gòu)成變壓器的電路部

2、分。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽 和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有 E型和C型鐵心。變壓 器是利用電磁感應(yīng)原理將某一電壓的交流換成頻率相同的另一電壓 的交流電的能量的變換裝備。變壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵 心上的兩個(gè)繞組，如圖（1）所示。一個(gè)繞組接電源，稱為原繞組（一 次繞組、初級(jí)），另一個(gè)接負(fù)載，稱為副繞組（二次繞組、次級(jí)）。原 繞組各量用下標(biāo)1表示，副繞組各量用下標(biāo)2表示。原繞組匝數(shù)為Ni, 副繞組匝數(shù)為N2。圖（1）變壓器結(jié)構(gòu)示意圖理想狀況如下（不計(jì)電阻、鐵耗和漏磁），原繞組加電壓u1,產(chǎn)生電 流"，建立磁通'，沿鐵心閉合，分別

3、在原副繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。和巳三、實(shí)例計(jì)算如上圖所示，已知：Sn =10CVA Ui=22VJU2=24V U3GVU4 =110V1、計(jì)算變壓器的額定容量Sn = 100VA2、鐵芯截面的計(jì)算及鐵芯片的選擇（磁密的選擇） 計(jì)算鐵心截面積AA= k 0、寄截虹（計(jì)算巡數(shù)K0的估算值可以取K0=1.35因此，A = e 0國(guó)=1.35 w同=13.5 （cm2 鐵心中柱寬度a與鐵心疊厚b的計(jì)算，根據(jù)表3.參數(shù)a、b的選取可以近似取a=28mm因此，b=110F/a=110*13.5/28=53.03 mm此時(shí) b/a=53.03/28=1.89 滿足 b=（1.22）a 的通常要求。 鐵芯片的選擇

4、由于是小容量變壓器，所以其鐵心形式采用殼式。3、計(jì)算繞組線圈匝數(shù) 求出每伏電壓應(yīng)繞的匝數(shù)N 103450000、N° =A = 3 （匝 /V）E 4.44fBm ABm式中的Bm=1.1T （鐵心材料國(guó)熱軋硅鋼片） 根據(jù)盹和各線圈額定電壓求出各線圈的匝數(shù)N1 = N0 Ui=3*220=660U2=1.10*3*24=80U3=1.10*3*36=119U4=1.10*3*110=363NoN0N0N2= （1.051.10 ）N3= （ 1.051.10 ）N4= （1.051.10 ）4、計(jì)算導(dǎo)線直徑d導(dǎo)線的截面積：Ac=I/j.Sc I1 =(1.11.2)=1.15*117

5、.65/220=0.615(A)U1 2 Ac1=0.615/2.5=0.246 mmd4 II:.=1.13 I =0.715 I -0.56mmd2=1.70 mm d3 =1.39 mm d4=0.62mmj j 同理可求：Ac2=2.25 mm22Ac3=1.50 mm2Ac4=0.49 mm根據(jù)所求解的數(shù)據(jù)：可取原邊的材料為高強(qiáng)度聚酯包線QZ0.07副邊的材料為高強(qiáng)度聚酯包線QZ0.115、核算變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積對(duì)一般的小型電源變壓器，其工作環(huán)境、溫升情況無(wú)特殊要求，工 作電壓為220V,其間絕緣可用牛皮紙，其厚度為0.07mm線圈間的絕緣 可采用2-3層牛皮紙或0.12m

6、m的青殼紙，采用現(xiàn)成的16x28線 圈框架。根據(jù)選定的鐵心窗高h(yuǎn)計(jì)算沒(méi)層可繞的匝數(shù)niN1 =0.9h ；2 4） =0.9x42 -3/0.68 =52（匝）d20.9 h - (2 4)N 3 =0.9x42 - 3/1.51 =24(匝)N2 = 0.9h 一.（24） =0.9x42 -3/1.82 =20（匝）d3N4d40.9h-(24) = 0.9x42 3/0.74 =48(匝)每組繞組需繞的層數(shù)mi為：Mi = NAi=660/52=13（層）M2=N2/ n2 =80/20=4（層）M3=NaZ =119/24=5（層）M4=N4/ j =363/48=8（層） 每繞組厚度

7、t =1（4 、D=13x（0.68+0.07）+0.12=9.87（毫米）& =1（4 、） =4x（1.82+0.07）+0.12=7.68 （毫米）ti =mi（di1）=5x（1.51+0.07）+0.12=8.02 （毫米）& umjdjD=8x（0.74+0.07）+0.12=6.6（毫米） 所有總繞組的t為：t=（t° & &2 .tn） （SL2）= 1.2x（1+9.87+7.68+8.02+6.6）=39.8（ 毫米） 變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積為：S=h*t=42x39.8=1671.66、如何繞制(a) 起繞時(shí)，在導(dǎo)線引線頭上

8、壓入一條用青殼紙或牛皮紙片做 成的長(zhǎng)絕緣折條，(b) 繞線時(shí)，通常按照一次側(cè)繞組-靜電屏蔽-二次側(cè)高壓繞 組二次側(cè)低壓繞組的順序，依次疊繞。當(dāng)二次側(cè)繞組的組數(shù)較多時(shí)， 每繞制一組用萬(wàn)用表檢查測(cè)量一次。(c) 每繞完一層導(dǎo)線，應(yīng)安放一層層間絕緣，并處理好中間抽頭, 導(dǎo)線白左向右排列整齊、緊密，不得有交叉或疊線現(xiàn)象，繞到規(guī)定匝 數(shù)為止。(d)繞組線頭的緊固(e)繞組線尾的緊固(f) 當(dāng)繞組繞至近末端時(shí)，先墊入固定出線用的絕緣帶折條，待 繞至末端時(shí)，把線頭穿入折條內(nèi)，然后抽緊末端線頭(g) 取下繞組，抽出木質(zhì)芯，包扎絕緣，并用膠水粘牢。繞線的方法對(duì)無(wú)框骨架的，導(dǎo)線起繞點(diǎn)不可緊靠骨架邊緣；對(duì)有邊框的，

9、導(dǎo) 線一定要緊靠邊框板如圖引出線的連接繞線時(shí)，繞線機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)與掌握導(dǎo)線的那只手左右擺動(dòng)的速度相配合， 并將導(dǎo)線稍微拉向繞 組前進(jìn)的相反方向約5左右，以便將導(dǎo)線排緊。四、結(jié)論通過(guò)上面的設(shè)計(jì)可知：有容量的選擇；鐵芯截面的計(jì)算及鐵芯片 的選擇（磁密的選擇）；計(jì)算每個(gè)繞組匝數(shù)；一、二次電流的繞組導(dǎo)線 截面的選擇；根據(jù)已知繞組的匝數(shù)、線徑、絕緣厚度等核算變壓器繞 組所占鐵芯窗口的面積；最后計(jì)算鐵芯和繞組的重量。一般的小容量 單相變壓器的計(jì)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(jì)算；繞組排列及鐵心尺寸的最后確定。變壓器的效率 80%90%對(duì)小容量變壓器應(yīng)考慮內(nèi)部壓降，為使在額定負(fù)載時(shí)二次

10、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%J匝數(shù)。 通過(guò)銅損的測(cè)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(lái)，越小越好，同時(shí)工作溫度也會(huì)低，并有很好的負(fù)載，通過(guò)空載電流的測(cè)定，鐵損較大的變壓器，發(fā)熱量大，安培匝數(shù) 設(shè)計(jì)要是不合理，空載電流會(huì)大增，就會(huì)造成溫升增大，有損壽命。 單相變壓器是具有兩個(gè)線圈的變壓結(jié)構(gòu)：變壓器主要是由鐵心和繞組 組成：1鐵心是變壓器的主磁路，又作為繞組的支撐骨架。鐵心分鐵心 柱和鐵軌兩不分，鐵心柱上裝有繞組，鐵軌是聯(lián)系兩個(gè)貼心柱的部分2變壓器繞組構(gòu)成設(shè)備的內(nèi)部電路，它與外界的電網(wǎng)直接相接， 是變壓器中最重要的部件，常把繞組比做變壓器的核心。五、心得體會(huì)在這一星期的設(shè)計(jì)過(guò)程中讓我知道了變壓器的一些相關(guān)東西。 在 此過(guò)程中，通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培 養(yǎng)了獨(dú)立思考，動(dòng)手設(shè)計(jì)的能力，在各種其他的能力上也都有了不同 程度的提高，更重要的是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方 法。而這是日后最為實(shí)用的，真的是受益匪淺，要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)， 只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、在學(xué)習(xí)、在實(shí)踐。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我掌握了查閱資料的本領(lǐng)，在編輯公式與排 版過(guò)程中大量運(yùn)用計(jì)