小型單相變壓器的設計和繞制報告

1、小型單相變壓器的設計和繞制班 級: 姓 名： 學 號： 指導 教師： 趙煒平日 期： 6月21日 目錄 一、 小型單相變壓器簡介二、變壓器的基本結構及工作原理三、實例計算四、結論 五、心得體會一、小型單相變壓器簡介變壓器是通過電磁耦合關系傳遞電能的設備，它的用途非常廣泛變壓器是電能輸配的主要電器設備。實際上，它在變壓的同時還能改變電流，還可改變阻抗和相數(shù)。小型變壓器指的是容量1000V.A以下的變壓器。最簡單的小型單相變壓器由一個閉合的鐵心和繞在鐵心上的兩個匝數(shù)不同、 彼此絕緣的繞組構成。二、變壓器的基本結構及工作原理一般的電力變壓器是由鐵心、繞組及其附件組成的。鐵心構成變壓器的磁路部分，繞組

2、構成變壓器的電路部分。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。變壓器是利用電磁感應原理將某一電壓的交流換成頻率相同的另一電壓的交流電的能量的變換裝備。變壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組，如圖（1）所示。一個繞組接電源，稱為原繞組（一次繞組、初級），另一個接負載，稱為副繞組（二次繞組、次級）。原繞組各量用下標1表示，副繞組各量用下標2表示。原繞組匝數(shù)為，副繞組匝數(shù)為。圖（1）變壓器結構示意圖理想狀況如下（不計電阻、鐵耗和漏磁），原繞組加電壓，產生電流，建立磁通，沿鐵心閉合，分別在原副繞組中感應電動勢。三、實例計

3、算如上圖所示，已知： 1、計算變壓器的額定容量2、鐵芯截面的計算及鐵芯片的選擇（磁密的選擇）計算鐵心截面積A A0截面積計算系數(shù)K0的估算值可以取K0=1.35因此，A0=1.35=13.5（cm2） 鐵心中柱寬度a與鐵心疊厚b的計算,根據(jù)表3.參數(shù)a、b的選取可以近似取a=28mm因此，b=110F/a=110*13.5/28=53.03 mm此時b/a=53.03/28=1.89滿足b=(1.22)a的通常要求。鐵芯片的選擇由于是小容量變壓器，所以其鐵心形式采用殼式。3、計算繞組線圈匝數(shù)求出每伏電壓應繞的匝數(shù) = 3（匝/V）式中的=1.1T (鐵心材料國熱軋硅鋼片)根據(jù)和各線圈額定電壓求

4、出各線圈的匝數(shù) =U1=3*220=660 =（1.051.10） U2=1.10*3*24=80=（1.051.10） U3=1.10*3*36=119=（1.051.10） U4=1.10*3*110=3634、計算導線直徑d導線的截面積：Ac=I/j. =1.15*117.65/220=0.615(A) Ac1=0.615/2.5=0.246 mm2 同理可求：Ac2=2.25 mm2 =1.70 mmAc3=1.50 mm2 =1.39 mm Ac4=0.49 mm2 =0.62mm 根據(jù)所求解的數(shù)據(jù)：可取原邊的材料為高強度聚酯包線QZ0.07副邊的材料為高強度聚酯包線QZ0.115、

5、核算變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積 對一般的小型電源變壓器，其工作環(huán)境、溫升情況無特殊要求，工作電壓為220V，其間絕緣可用牛皮紙，其厚度為0.07mm，線圈間的絕緣 可采用2-3層牛皮紙或0.12mm的青殼紙，采用現(xiàn)成的16x28線圈框架。 根據(jù)選定的鐵心窗高h計算沒層可繞的匝數(shù)ni 每組繞組需繞的層數(shù)mi為： =/=660/52=13(層) =/=80/20=4(層) =/=119/24=5(層)=/=363/48=8(層)每繞組厚度=13x(0.68+0.07)+0.12=9.87(毫米) =4x(1.82+0.07)+0.12=7.68（毫米） =5x(1.51+0.07)+0.12=8

6、.02（毫米）=8x(0.74+0.07)+0.12=6.6(毫米)所有總繞組的t為： =1.2x(1+9.87+7.68+8.02+6.6)=39.8(毫米)變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積為：S=h*t=42x39.8=1671.66、如何繞制（a）起繞時，在導線引線頭上壓入一條用青殼紙或牛皮紙片做成的長絕緣折條， （b）繞線時，通常按照一次側繞組靜電屏蔽二次側高壓繞組二次側低壓繞組的順序，依次疊繞。當二次側繞組的組數(shù)較多時，每繞制一組用萬用表檢查測量一次。(c)每繞完一層導線，應安放一層層間絕緣，并處理好中間抽頭，導線自左向右排列整齊、緊密，不得有交叉或疊線現(xiàn)象，繞到規(guī)定匝數(shù)為止。 (d)繞

7、組線頭的緊固 (e) 繞組線尾的緊固 (f)當繞組繞至近末端時，先墊入固定出線用的絕緣帶折條，待繞至末端時，把線頭穿入折條內，然后抽緊末端線頭 (g) 取下繞組，抽出木質芯，包扎絕緣，并用膠水粘牢。 繞線的方法對無框骨架的，導線起繞點不可緊靠骨架邊緣；對有邊框的，導線一定要緊靠邊框板。 如圖引出線的連接繞線時，繞線機的轉速應與掌握導線的那只手左右擺動的速度相配合，并將導線稍微拉向繞組前進的相反方向約5°左右，以便將導線排緊。四、 結論通過上面的設計可知：有容量的選擇；鐵芯截面的計算及鐵芯片的選擇（磁密的選擇）；計算每個繞組匝數(shù);一、二次電流的繞組導線截面的選擇；根據(jù)已知繞組的匝數(shù)、線

8、徑、絕緣厚度等核算變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積；最后計算鐵芯和繞組的重量。一般的小容量單相變壓器的計算內容有四種部分：容量的確定；鐵心尺寸的確定；繞組的計算；繞組排列及鐵心尺寸的最后確定。變壓器的效率80%90% 。對小容量變壓器應考慮內部壓降，為使在額定負載時二次側有額定電壓應適當?shù)脑黾佣蝹壤@組匝數(shù)，約增加5%10%的匝數(shù)。通過銅損的測定可知，小型變壓器的的質量可以從他的空載損耗和短路損耗判斷出來，越小越好，同時工作溫度也會低 ，并有很好的負載，通過空載電流的測定，鐵損較大的變壓器，發(fā)熱量大，安培匝數(shù)設計要是不合理，空載電流會大增，就會造成溫升增大，有損壽命。單相變壓器是具有兩個線圈的變壓

9、結構：變壓器主要是由鐵心和繞組組成：1鐵心是變壓器的主磁路，又作為繞組的支撐骨架。鐵心分鐵心柱和鐵軌兩不分，鐵心柱上裝有繞組，鐵軌是聯(lián)系兩個貼心柱的部分。2變壓器繞組構成設備的內部電路，它與外界的電網(wǎng)直接相接，是變壓器中最重要的部件，常把繞組比做變壓器的核心。五、心得體會在這一星期的設計過程中讓我知道了變壓器的一些相關東西。在此過程中，通過查找大量資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨立思考，動手設計的能力，在各種其他的能力上也都有了不同程度的提高，更重要的是在設計的過程中，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最為實用的，真的是受益匪淺，要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐、在學習、在實踐。通過本次課程設計，我掌握了查閱資料的本領，在編輯公式與排版過程中大量運用計算機基礎知識，同時，我也對其進行了學習，另外在本次設計過程中我深