环形变压器铁芯功率计算,环形变压器尺寸和功率

首页 > 机械设备 > 作者:YD1662023-06-07 15:49:16

铁芯截面积是线圈套着的铁芯柱体,单位为C㎡;每伏匝数与铁芯截面积和导磁率有关。铁芯截面越大、导磁率越高时,每伏电压所需匝数越少。其关系: N=(450×100000)÷(Bg×S) (Bg=硅钢片导磁率,S=铁芯截面积)

环形变压器铁芯截面积的计算公式

1KVA以内的变压器一般采用EI型铁芯的壳式结构,其铁芯截面积按下式计算。

变压器铁芯截面积S=系数K乘以变压器次级计算功率P2的平方根(cm2)

既S2=K2P2(cm2)

式中:

K为经验系数,其值为

变压器次级计算功率P2为0VA到10VA,经验系数K选2到2.2

变压器次级计算功率P2为10VA到50VA,经验系数K选1.5到2

变压器次级计算功率P2为50VA到500VA,经验系数K选1.4到1.5

变压器次级计算功率P2为500VA以上,经验系数K选1.35到 1.4

变压器次级计算功率P2为1000VA以上,经验系数K选1.2到 1.35

变压器次级计算功率P2为1500VA以上,经验系数K选1.15到 1.2

变压器次级计算功率P2为5000VA以上,经验系数K选1到 1.15

式中

a为铁芯宽(cm)

b为铁芯净迭厚(cm)

变压器铁芯截面:

S=(11-6.5)/2×6=13.5(c㎡)

(铁芯偏小,可能线满率过高,仅以该数据示范计算)

每伏匝数(矽钢片取值为10000高斯时):

N=45/S=45/13.5≈3.3(匝)

初级220V匝数:

N1=220×3.3=726(匝)

次级26V(双线并绕)匝数(为兼顾铁、铜损,总匝数应增加5%):

N2=26×3.3×1.05=90(匝)

次级12V匝数:

N3=12×3.3×1.05≈42(匝)

初级额定电流:

I=P/U=300/220≈1.36(A)

初级线径(电流密度取2.5A):

D1=1.13×根号(I/δ)=1.13×根号(1.36/2.5)≈0.83(mm)

26V、5A的线径:

D2=1.13×根号(5/2.5)≈1.6(mm)

12V、1A的线径:

D2=1.13×根号(1/2.5)≈0.72(mm)

1.铁芯的选择

  根据自己需要的功率选择合适的铁芯是绕制变压器的第一步。如果铁芯(硅钢片)选用过大,将导致变压器体积增大,成本升高,但铁芯过小,会增大变压器的损耗,同时带负载能力变差。

  为了确定铁芯尺寸,首先要算出变压器次级的实际消耗功率,它等于变压器次级各绕组电压、负载电流的乘积之和。如果是全波整流变压器,应以变压器次级电压的1/2计算。次级绕组消耗功率加入变压器本身损耗功率,即为变压器初级视在功率。一般次级绕组功率在10w以下的变压器,其本身损耗可达次级实际消耗功率的30~50%,其效率仅为50~70%。次级绕组功率在30W以下损耗约20~30%,50W以下损耗约15~20%,100w以下损耗约10~15%,100W以上损耗约10%以下,上述损耗参数是关于普通插片式变压器的。如果按照R型变压器、c型变压器、环形变压器的顺序,损耗参数依次减小。

  根据上述计算的变压器初级总功率可以选定铁芯。铁芯面积S=a×b(cm2)。变压器视在功率与s的关系用下述经验公式选用:s=K√P1

  P1为变压器初级总视在功率,单位为:VA(伏安),s为应选铁芯截面积,K为一系数,随变压器Pl大小不同选用不同的值。同时考虑到硅钢片之间的绝缘漆、空隙的影响,K与P1关系为:

 P1 K值

 10VA以下 2~2.2

 50VA以下 2~1.5

 lOOVA以下 1.5~1.4

 2.每伏匝数计算

  选定铁芯s以后。再确定每伏匝数,以使绕制的变压器有台理的激磁电流。常用的经验公式为:N=(40~55)/S,N为每伏匝数。

  根据不同质量的硅钢片选取系数40~55。比较高级的高硅钢,用眼观察表面有鳞片结晶.且极脆,只弯折1~2次即断裂,断处参差不齐,系数取为40。若硅钢片表面光洁,弯折4~5次仍不易断,断面为整齐直线,系数取50以上。

  求出每伏匝数后乘以220V即为初级匝数,乘以次级要求电压数即为次级各绕组匝数。因为导线有电阻,电流流过时会有电压降,求出的次级匝数应增加5~lO%(根据负载电流选择,电流大者可增加较大比例)。

 3.导线直径的选择

  根据各绕组负载电流的大小,选择不同直径的漆包线。可用下列经验公式求出:

 d=O.8√I,

 单位:l--A.d(导线直径)--mm。

 4.绕制方法及注意事项

  由于现在的漆包线绝缘强度大幅度提高,因此对50W以下的小功率变压器大多采用阻燃塑料骨架叠绕法,但必须选用高强度漆包线,且绕制时仍应逐圈排线,严禁大幅度斜跨,以免增大导线间电位差。

  对50W以上的变压器,由于每伏匝数减少,导线间电压差较高,最好采取每层垫绝缘纸(O.05mm厚的电缆纸、牛皮纸)的方法,在绕制中应绝对避免上层导线滑入下层。各绕组间绝缘应视绕组电压决定。初次级之间应垫4层以上0.1mm的电缆纸,忌用不干胶胶带。上述叠绕法的小功率变压器,如果次级有两组以上绕组,每组之间也应用两层电缆纸绝缘。如果变压器是用在音响或视听器材中.在多层绕制法中初次级之间应垫入静电屏蔽层。

  绕好后.插硅钢片也需注意、必须插紧,以避免产生电磁噪音。无论双E形还是EI形,其端口要紧密接触.宜交叉插,不能有空隙。最后的4~5片可从中间插入,以免损坏线包。然后进行烘干、浸漆。对50W以下的变压器可采取内热法烘干。方法是:将变压器所有次级绕组短路,与60~100W/220V灯泡串联接入市电,使其自动升温。灯泡越大温度越高,但在密闭状态下,使其温度在80度以下较安全。一、铁芯制造工艺

一、铁芯制造工艺

1 采用0.20厚度进口高导磁硅钢片卷成。

2 经过高温退火处理,去除铁芯杂质,高温处理后重量比相同尺寸铁芯轻10%左右。

3 变压器绕制之前,铁芯都是经过边角倒圆处理的。

4 铁芯泡漆一次。

二、绕线 绝缘处理工艺

1 铁芯绝缘包裹一层0.35厚度绝缘纸。

2 绕制内层220v绕组,泡漆一次,晾干。

3 再做一次高压与低压0.35绝缘纸绝缘。

4 绕制低压丝包线绕组,外包玻璃纤维丝带,泡漆一次。

5 经4-5小时120度烘干。

三、常用电压的用线标准

1000W 220v线直径1.2mm1.1平方,6.5-7v-24平方扁铜丝包线,13v-14v12平方扁铜丝包线。

2000W 220v线直径1.6mm2平方,13v28平方扁铜丝包线。

3000W 220v线直径2.0mm3.14平方,13-14v36-40平方扁铜丝包线,26v21平方扁铜丝包线。

4000W 220v线直径2.24mm4平方,13v28平方扁铜丝包线两条双并,26v28平方扁铜丝包线。

5000W 220v线直径2.5mm5平方,26v36平方扁铜丝包线,32v28平方,40v21平方。

6000W 220v线直径2.8mm6.15平方,26v40平方,32v36平方。

8000W 220v线直径3.25mm8.29平方,26v两条28平方并,32v45平方,39-40v36平方。

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