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一般干式變壓器的設計.

  干式變壓器是低頻變壓器.下面介紹的方法適合50Hz一千瓦下列一般干式變壓器的設計.

干式變壓器

  (1)干式變壓器的鐵芯

  它一般采用硅鋼片.硅鋼片越薄,功率損耗越小,效果越好.整個鐵芯是有許多硅鋼片折成的,每片之間要絕緣.買來的硅鋼片,表層有一層不導電的氧化膜,有足夠的絕緣能力.國產小功率變壓器常見規范鐵芯片規格見后續文章.

  (2)干式變壓器的簡單設計

  設計一個干式變壓器,主要是依據電功率挑選變壓器鐵芯的截面積,測算初次級各線圈的匝數等.所謂鐵芯截面積S是指硅鋼片中間舌的標準尺寸a和累加起來的總薄厚b的相乘.假如干式變壓器的初級電壓是U1,次級有n個組,每組電壓分別是U21,U22,┅,U2n,每組電流分別是I21,I22,┅,I2n,...計算步驟如下:

  第一步,測算次級的功率P2.次級功率等于次級每組功率的和,也就是P2=U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n.

  第二步,測算變壓器的功率P.算出P2后.考慮到變壓器的效率是η,那么初級功率P1=P2/η,η一般在0.8~0.9之間.變壓器的功率等于初,次級功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2

  第三步,查鐵芯截面積S.依據變壓器功率,由式(2.1)計算出鐵芯截面積S,并且從國產小功率變壓器常用的規范鐵芯片規格表中選擇鐵芯片規格和疊厚.

  第四步,確定每伏匝數N.依據鐵芯截面積S和鐵芯的磁通密度B,由式(2.2)獲得初級線圈的每伏匝數N.鐵芯的B值可以這樣選擇:品質優良的硅鋼片,取11000高斯;一般硅鋼片,取10000高斯;鐵片,取7000高斯.考得導線電阻的壓降,次級線圈每伏匝數N'應該比N提升5%~10%,也就是N'在1.05N~1.1N之間選擇.

  第五步,初次級線圈的計算.初級線圈N1=N*U1.次級線圈N21=N'*U21,N22=N'*U22┅,N2=N'*U2n.

  第六步,查導線直徑.根據各線圈的電流大小和選定的電流強度,由式(2.3)可以得到每組線圈的導線直徑.一般干式變壓器的電流強度可以選用3安/mm2

  第七步,校對.依據數值,算出線圈每層匝數和層數,再算出線圈的尺寸,看看窗口是否放得下.假如放不下,能夠加大一號鐵心,假如太空,可以減小一號鐵芯.選用國家標準GEI鐵芯,并且舌寬a和疊厚b的比在1:1~1:1.7之間,線圈是放得下的.各參數的計算公式如下:

  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)

  變量表明:

  P:變壓器的功率.企業:瓦(W)

  B:硅鋼片的工作磁通密度.企業:高斯(Gs)

  S:鐵芯的截面積.企業:平方厘米(cm2)

  N:線圈的每伏圈數.企業:圈每伏(N/V)

  I:應用電流.企業:安(A)

  D:導線直徑.企業:mm(mm)

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