变压器设计报告.doc

变压器设计报告班 级： 机电0912 姓 名： 郑乃金 指导教师： 赵洪 同 组：郑立伟 吴海燕 张云 丽水职业技术学院 2011 年 12 月 压器计算说明书1、 变压器原理变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。二、变压器的基本结构 变压器的基本结构可分为铁心、绕组、油箱、套筒。（本次实训实用的只有铁心和绕组）。 1、铁心 铁心是变压器的磁路，它分为心柱和铁轭两部分。心柱上套绕组，铁轭将心柱连接起构成闭合磁路。为了减少交变磁通在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁心由厚度为0.27MM、0.3MM、0.35MM的冷轧高硅钢片叠装而成。为了进一步降低空载电流和空载损耗，铁心叠片采用全斜接缝，上层（每层23片叠片）于下层叠片接缝错开。 心柱截面是内接于圆的多级矩形，铁轭与心柱截面相等。 2、绕组 绕组是变压器的电路部分，它由包有绝缘材料的铜或铝导线绕制而成。装配时低压绕组靠着铁心，高压绕组套在低压绕组外面，高低绕组间设置有油道或气道，以加强绝缘和散热。高低压绕组两端到铁轭之间都要衬垫端部绝缘板。 变压器效率与容量经验数据表输出容量400效率（%）607080859095三、小型变压器设计和计算材料的计算设输入电压U1=220V，输出电压U2=31V。计算输入功率P1 输入功率P2 次级电流I2 计算初级电流I1式中，K1为经验系数，是考虑励磁电流的影响而采用的系数，其值一般可取1.2，变压器容量越小，选取的K1值越大。本例选K1=1.2 计算铁心实际截面积Ac Ac=K2式中，K2是与硅钢片质量和叠片系数有关的系数，一般K2值在11.6之间，硅光片质量越好，K2值越小。本例采用D41D43热扎硅光片，可取K2=1.25。因此，Ac=确定铁心具体尺寸由于GE型铁心窗口面积小，材料利用率高，用料较省，成本较低，古本例选用GE型铁心。 从下表可知，可取Ac=16.4cm2 ，可以查出铁心舌宽a=30mm，碟片厚度60mm GE型铁心变压器计算数据表（表1.2）容量铁心尺寸舌宽a叠厚b（mm）磁路长度（cm）铁心截面积每伏匝数（匝/伏）铁心质量（kg）磁通密度(T)电流密度（A）356814181421142414288.042.292.683.063.5716.41412.310.50.2110.2460.2810.3271.24101112.51416201624162816329.152.913.494.094.6612.910.79.178.050.2930.3640.4240.485418202326192419281932193810.94.154.845.536.579.047.756.795.710.4960.5760.660.783430354045222822332238224412.65.626.617.618.816.675.684.934.260.7810.921.061.23123556572802632263926452652157.579.2310.712.34.954.063.503.051.311.601.832.12392105120130303830453052306017.210.412.314.216.43.63.052.642.291.962.322.683.093150165195220354435523560357020.01416.519.123.32.682.261.961.683.123.654.224.92226030034037540504060407040802318.221.825.529.12.061.721.471.294.845.86.787.752计算各绕组匝数计算每伏匝数W0W0=2.28匝/V式中电源频率，为50Hz;Bc铁心磁通密度，对一般热扎硅钢片，可取1.01.2T（本例取1.2T）；对冷扎硅钢片可取1.21.6T。计算初级匝数W1W1=W0U1=2.28220503砸计算W2 W2=1.052.283174砸计算导线直径选电流密度j可取j=2-4A/mm2,本例取j=2A/mm2 计算初级绕组导线直径d1 计算次级绕组导线直径d2 选取漆包线的规格尺寸 (表1.3)圆铜单线规格范围（mm）单线直径允许偏差单线直径允许偏差0.0200.0250.0300.1000.1100.2500.2600.7000.7101.0001.012.502.513.503.514.504.516.00根据计算出的d1、d2值，从第6篇第1章表6.1.8选取直径与之相近而较粗的漆包线。选取初级绕组导线直径标准值d=0.90mm，次级绕组直径标准值d2=2.00mm。 校核铁心窗口面积选取铁窗有效高度h由上可知，铁心舌宽a=30mm，查表1.4，可得铁窗有效高度h=91mm，此高度即为绕组框架长度。 （表1.4）GE型铁心尺寸（mm）系列确定绕组框架有效长度h由于在绕组框架两端共约10的长度不绕线，并设框架用厚1mm的纸板制作，因此框架的有效长度为h=0.9（h-12）=80.1mm 选取排绕系数K4根据线径粗细，选取排绕系数K4，其值在1.051.15之间，本例取K4=1.05计算初级绕组的每层匝数W1M 匝计算次级绕组的每层匝数 匝计算初级绕组层数N1层计算次级绕组层数N2 层计算初级绕组总厚度D1 D1=N1（d1+l1）+r1式中 l1层间绝缘厚度，可视导线直径大小可取0.020.12mm厚的白玻璃纸、电缆线、电话，本例选用0.12mm厚的电缆纸； r2绕组间绝缘厚度，本例选用r2=r1=0.34mm因此 式中 层间绝缘厚度，本例选用两层0.12mm厚的电缆纸： 绕组间绝缘厚度，本例选用。 选取绕组骨架的厚度D0本骨架用1mm厚纸板制作，外包两层0.05mm厚的电话纸及两层0.05mm厚的聚酯薄膜、因此 D0=1+0.052+0.052=1.2mm计算绕组总厚度D D=K5（D0+D1+D2）式中，K5为叠绕系数，可取1.11.2，本例取1.15.将K5=1.15及D0、D1、D2值代入上式，可得 D=1.15（1.2+6.46+4.46）=13.93mm从表1.4查得，窗宽c=19mm，显然Dc，故此计