变压器设计报告

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2021年12月压器计算说明书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、变压器的根本构造变压器的根本构造可分为铁心、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局部。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2~3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局部，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，上下绕组间设置有油道或气道，以加强绝缘和散热。上下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历数据表输出容量<1010~3030~8080~200200~400>400效率〔%〕6070808590>95三、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为经历系数，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1~1.6之间，硅光片质量越好，K2值越小。本例采用D41~D43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，本钱较低，古本例选用GE型铁心。从下表可知，可取Ac=cm2，可以查出铁心舌宽a=30mm，碟片厚度60mmGE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〕35681418142114241428144101114162016241628163241820232619241928193219384303540452228223322382244123556572802632263926452652153921051201303038304530523060315016519522035443552356035701422603003403754050406040704080232计算各绕组匝数计算每伏匝数W0W0===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1.0~1.2T〔本例取1.2T〕；对冷扎硅钢片可取1.2~1.6T。计算初级匝数W1W1=W0U1=220503砸计算W2W23174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d’2=mm。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，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’〔h-12〕=mm选取排绕系数K4根据线径粗细，选取排绕系数K4，其值在1.05~1.15之间，本例取K4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D1D1=N1〔d’1+l1〕+r1式中l1——层间绝缘厚度，可视导线直径大小可取0.02~0.12mm厚的白玻璃纸、电缆线、，本例选用0.12mm厚的电缆纸；r2——绕组间绝缘厚度，本例选用r2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厚的纸及两层0.05mm厚的聚酯薄膜、因此D0计算绕组总厚度DD=K5〔D0+D1+D2〕式中，K5为叠绕系数，可取1.1~1.2，本例取1.15.将K50、D1、D2值代入上式，可得〔1.2++〕=mm从表查得，窗宽c=19mm，显然Dc，故此计算结果是可行的