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一般干式变压器的设计.

  干式变压器是低频变压器.下面介绍的方法适合50Hz一千瓦下列一般干式变压器的设计.

干式变压器

  (1)干式变压器的铁芯

  它一般采用硅钢片.硅钢片越薄,功率损耗越小,效果越好.整个铁芯是有许多硅钢片折成的,每片之间要绝缘.买来的硅钢片,表层有一层不导电的氧化膜,有足够的绝缘能力.国产小功率变压器常见规范铁芯片规格见后续文章.

  (2)干式变压器的简单设计

  设计一个干式变压器,主要是依据电功率挑选变压器铁芯的截面积,测算初次级各线圈的匝数等.所谓铁芯截面积S是指硅钢片中间舌的标准尺寸a和累加起来的总薄厚b的相乘.假如干式变压器的初级电压是U1,次级有n个组,每组电压分别是U21,U22,┅,U2n,每组电流分别是I21,I22,┅,I2n,...计算步骤如下:

  第一步,测算次级的功率P2.次级功率等于次级每组功率的和,也就是P2=U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n.

  第二步,测算变压器的功率P.算出P2后.考虑到变压器的效率是η,那么初级功率P1=P2/η,η一般在0.8~0.9之间.变压器的功率等于初,次级功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2

  第三步,查铁芯截面积S.依据变压器功率,由式(2.1)计算出铁芯截面积S,并且从国产小功率变压器常用的规范铁芯片规格表中选择铁芯片规格和叠厚.

  第四步,确定每伏匝数N.依据铁芯截面积S和铁芯的磁通密度B,由式(2.2)获得初级线圈的每伏匝数N.铁芯的B值可以这样选择:品质优良的硅钢片,取11000高斯;一般硅钢片,取10000高斯;铁片,取7000高斯.考得导线电阻的压降,次级线圈每伏匝数N'应该比N提升5%~10%,也就是N'在1.05N~1.1N之间选择.

  第五步,初次级线圈的计算.初级线圈N1=N*U1.次级线圈N21=N'*U21,N22=N'*U22┅,N2=N'*U2n.

  第六步,查导线直径.根据各线圈的电流大小和选定的电流强度,由式(2.3)可以得到每组线圈的导线直径.一般干式变压器的电流强度可以选用3安/mm2

  第七步,校对.依据数值,算出线圈每层匝数和层数,再算出线圈的尺寸,看看窗口是否放得下.假如放不下,能够加大一号铁心,假如太空,可以减小一号铁芯.选用国家标准GEI铁芯,并且舌宽a和叠厚b的比在1:1~1:1.7之间,线圈是放得下的.各参数的计算公式如下:

  ln(S)=0.498*ln(P)+0.22┅(2.1)

  ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2)

  ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3)

  变量表明:

  P:变压器的功率.企业:瓦(W)

  B:硅钢片的工作磁通密度.企业:高斯(Gs)

  S:铁芯的截面积.企业:平方厘米(cm2)

  N:线圈的每伏圈数.企业:圈每伏(N/V)

  I:应用电流.企业:安(A)

  D:导线直径.企业:mm(mm)

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