使用E型鐵心的小型電源變壓器的設(shè)計(jì)
小型電源變壓器可按下面的計(jì)算步驟進(jìn)行設(shè)計(jì):
1.變壓器功率的計(jì)算
首先應(yīng)求出次級總功率P2:
p2=VⅡ·IⅡ+VⅢ·IⅢ+...Vл·Iл
式中:VⅡ,VⅢ,...+,Vл——分別為各次級繞組的電壓值; 。
IⅡ,IⅢ,...,Iл——分別為各次級繞組的電流值。
對于整流變壓器,則應(yīng)將直流參數(shù)換算成交流參數(shù),它們的換算關(guān)系見表。
整流變壓器直流參數(shù)與交流參數(shù)換算表
計(jì)算出島后便可以通過下式得知變壓器的初級總功率P1,即
P1=P2/η
式中:η——變壓器效率,一般可取90%,也可以根據(jù)變壓器功率從表中查取。
2。計(jì)算鐵心截面積
鐵心截面積的計(jì)算式為
式中:K——與硅鋼片質(zhì)量有關(guān)的系數(shù),一般熱軋硅鋼片的K值為1.12,冷軋硅鋼片
的K值為1。
3.確定變壓器鐵心結(jié)構(gòu)尺寸
由鐵心截面積確定變壓器硅鋼片的舌寬及疊厚:
式中:α——硅鋼片舌寬;
b——硅鋼片疊厚,一般取b=1.5α。
則 Sc=1.5α2
根據(jù)計(jì)算結(jié)果從E型變壓器繞制參數(shù)表表(見表)中查找接近α的標(biāo)準(zhǔn)舌寬值和標(biāo)準(zhǔn)疊厚值。
E型變壓器繞制參數(shù)表
4.計(jì)算每伏的匝數(shù)
要計(jì)算變壓器初、次級繞組的匝數(shù),應(yīng)首先求出每伏匝數(shù)的數(shù)值。對于50Hz的電源變壓器來說,其計(jì)算式如下:
式中:No——每伏匝數(shù);
B——硅鋼片的磁感應(yīng)強(qiáng)度,一般取1000
No也可以從如表中查出。
5.確定各繞組匝數(shù)
初級繞組:N1=No·V1
次級繞組:N2=(1.05~1.1)No·V2
N3=(1.05~1.1)No·V3
:
:
Nл=(1.05~1.1)No·Vл
式中,1.05~1.1的系數(shù)是考慮次級繞組受繞組負(fù)載壓降和變壓器損耗而加入的,它可以使次級繞組得到補(bǔ)償。
6.繞組導(dǎo)線直徑的計(jì)算
計(jì)算公式為
式中:d——繞組導(dǎo)線直徑(mm);
I——繞組電流(A);
j——電流密度,單位為A/mm2。一般1OOVA以下功率連續(xù)工作的變壓器取2.5,
100VA以上功率的變壓器可取為2,一般取2~3。
由計(jì)算結(jié)果查常用漆包圓銅線的規(guī)格及性能參數(shù),得出漆包圓銅線標(biāo)稱直徑及漆包線最大直徑。
7.核算繞組能否裝入鐵心窗口
簡易的計(jì)算方法是計(jì)算導(dǎo)線的占積率,即
計(jì)算出的占積率如果在40%左右,一般不會出現(xiàn)問題;如果計(jì)算結(jié)果大于50%,這時繞組裝入鐵心將會發(fā)生困難,應(yīng)重新選取鐵心。
選擇絕緣層對繞組的體積會有較大的影響,對于一般繞組,用0.05mm厚的絕緣層;線徑較粗的,可選用0.1~0.12mm,厚的絕緣層。選用絕緣層時應(yīng)考慮層間耐壓。
通過上述計(jì)算,E型鐵心小型電源變壓器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)就可以確定了。
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