小型單相變壓器的設(shè)計(jì)和繞制報(bào)告

1、小型單相變壓器的設(shè)計(jì)和繞制班 級(jí): 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo) 教師： 趙煒平日 期： 6月21日 目錄 一、 小型單相變壓器簡(jiǎn)介二、變壓器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理三、實(shí)例計(jì)算四、結(jié)論 五、心得體會(huì)一、小型單相變壓器簡(jiǎn)介變壓器是通過(guò)電磁耦合關(guān)系傳遞電能的設(shè)備，它的用途非常廣泛變壓器是電能輸配的主要電器設(shè)備。實(shí)際上，它在變壓的同時(shí)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(jiǎn)單的小型單相變壓器由一個(gè)閉合的鐵心和繞在鐵心上的兩個(gè)匝數(shù)不同、 彼此絕緣的繞組構(gòu)成。二、變壓器的基本結(jié)構(gòu)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(gòu)成變壓器的磁路部分，繞組

2、構(gòu)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(yīng)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(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組，如圖（1）所示。一個(gè)繞組接電源，稱(chēng)為原繞組（一次繞組、初級(jí)），另一個(gè)接負(fù)載，稱(chēng)為副繞組（二次繞組、次級(jí)）。原繞組各量用下標(biāo)1表示，副繞組各量用下標(biāo)2表示。原繞組匝數(shù)為，副繞組匝數(shù)為。圖（1）變壓器結(jié)構(gòu)示意圖理想狀況如下（不計(jì)電阻、鐵耗和漏磁），原繞組加電壓，產(chǎn)生電流，建立磁通，沿鐵心閉合，分別在原副繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。三、實(shí)例計(jì)

3、算如上圖所示，已知： 1、計(jì)算變壓器的額定容量2、鐵芯截面的計(jì)算及鐵芯片的選擇（磁密的選擇）計(jì)算鐵心截面積A A0截面積計(jì)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(jì)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(shí)b/a=53.03/28=1.89滿(mǎn)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(jì)算繞組線圈匝數(shù)求出每伏電壓應(yīng)繞的匝數(shù) = 3（匝/V）式中的=1.1T (鐵心材料國(guó)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(jì)算導(dǎo)線直徑d導(dǎo)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(qiáng)度聚酯包線QZ0.07副邊的材料為高強(qiáng)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(duì)一般的小型電源變壓器，其工作環(huán)境、溫升情況無(wú)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(yuǎn)計(jì)算沒(méi)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(shí)，在導(dǎo)線引線頭上壓入一條用青殼紙或牛皮紙片做成的長(zhǎng)絕緣折條， （b）繞線時(shí)，通常按照一次側(cè)繞組靜電屏蔽二次側(cè)高壓繞組二次側(cè)低壓繞組的順序，依次疊繞。當(dāng)二次側(cè)繞組的組數(shù)較多時(shí)，每繞制一組用萬(wàn)用表檢查測(cè)量一次。(c)每繞完一層導(dǎo)線，應(yīng)安放一層層間絕緣，并處理好中間抽頭，導(dǎo)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(dāng)繞組繞至近末端時(shí)，先墊入固定出線用的絕緣帶折條，待繞至末端時(shí)，把線頭穿入折條內(nèi)，然后抽緊末端線頭 (g) 取下繞組，抽出木質(zhì)芯，包扎絕緣，并用膠水粘牢。 繞線的方法對(duì)無(wú)框骨架的，導(dǎo)線起繞點(diǎn)不可緊靠骨架邊緣；對(duì)有邊框的，導(dǎo)線一定要緊靠邊框板。 如圖引出線的連接繞線時(shí)，繞線機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)與掌握導(dǎo)線的那只手左右擺動(dòng)的速度相配合，并將導(dǎo)線稍微拉向繞組前進(jìn)的相反方向約5°左右，以便將導(dǎo)線排緊。四、 結(jié)論通過(guò)上面的設(shè)計(jì)可知：有容量的選擇；鐵芯截面的計(jì)算及鐵芯片的選擇（磁密的選擇）；計(jì)算每個(gè)繞組匝數(shù);一、二次電流的繞組導(dǎo)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(jì)算鐵芯和繞組的重量。一般的小容量單相變壓器的計(jì)算內(nèi)容有四種部分：容量的確定；鐵心尺寸的確定；繞組的計(jì)算；繞組排列及鐵心尺寸的最后確定。變壓器的效率80%90% 。對(duì)小容量變壓器應(yīng)考慮內(nèi)部壓降，為使在額定負(fù)載時(shí)二次側(cè)有額定電壓應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾佣蝹?cè)繞組匝數(shù)，約增加5%10%的匝數(shù)。通過(guò)銅損的測(cè)定可知，小型變壓器的的質(zhì)量可以從他的空載損耗和短路損耗判斷出來(lái)，越小越好，同時(shí)工作溫度也會(huì)低 ，并有很好的負(fù)載，通過(guò)空載電流的測(cè)定，鐵損較大的變壓器，發(fā)熱量大，安培匝數(shù)設(shè)計(jì)要是不合理，空載電流會(huì)大增，就會(huì)造成溫升增大，有損壽命。單相變壓器是具有兩個(gè)線圈的變壓

9、結(jié)構(gòu)：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(gè)貼心柱的部分。2變壓器繞組構(gòu)成設(shè)備的內(nèi)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(huì)在這一星期的設(shè)計(jì)過(guò)程中讓我知道了變壓器的一些相關(guān)東西。在此過(guò)程中，通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考，動(dòng)手設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最為實(shí)用的，真的是受益匪淺，要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、在學(xué)習(xí)、在實(shí)踐。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我掌握了查閱資料的本領(lǐng)，在編輯公式與排版過(guò)程中大量運(yùn)用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)，我也對(duì)其進(jìn)行了學(xué)習(xí)，另外在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中我深