环形变压器设计

环型变压器简化设计
第一部份：铁心有关参数求法
1)
铁心有效截面积
feA
fefeKbdDA××⎟⎠
⎞⎜⎝⎛−=2

96
.0.,:
2
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−可采用铁心填充系数铁心高度铁心内径铁心外径铁心有效截面积式中fefeKcm
bcmdcmDcmA2) 铁心平均磁路长度
fel()cmdDdDlfe−−+×=⎟⎠
⎞
⎜⎝⎛+×=57.12π
3) 铁心重量
Kg
lAGcmgKg
lAGfefefefefefefefe−−×××==−−×××=−−3331065.7)
(/65.710材料密度γγ
4) 铁心窗口有效面积 WA若铁心内孔留1/2内径空间
222
2
59.075.07854.024ddddAW×=××=⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛−=π 2. 绕组有关参数求法: 平均每匝长度 cul由经验公式
()()cmdbdDlcu−−++−=7.0~5.02
3. 变压器有关参数求法:
1) 变压器最大外径
oD假定铁心外径占有的绕组面积等于铁心内孔绕组所占有的面积,若铁心留有1/2内

var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay.baidu.com/resource/baichuan/ns.js'; document.body.appendChild(script);

孔,则变压器最大外径为:
oD()
()
)
()(4
32
4
4
222
2
22cmdcmDdDDddddDDiooiio
变压器内孔变压器最大外径若−−−−+
==
−=−π
π
2) 变压器高度H
()()
dbddd
bHd
bdddbH×+=×−×
+=×+=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎠⎞⎜⎝⎛−×+=22.075.015.04/3375.0215.02/12
222内径
若内孔为内径
若内孔为
3) 变压器近似散热面积
TA()25.0cmHDDAOoT−−+×××=π
4. 变压器允许温升
允许温升与变压器所工作的正温条件、电压调整率、使用的绝缘材料耐热等级等因素有关：
绝缘材料耐热等级
A E B F H 允许长期工作温度（℃）
105 120 130 155 180 +40 65 80 90 115 140 +55 50 65 75 100 125 +70 85 50 60 85 110 +85 25 35 45 70 95 在右边 环境温度时的温升 （℃）
+100
20 30 55 80
注：(1)电组法测温升则测出来的结果是平均温升，最高温升与平均温升之差约15度，允许温升应将上表的数字减15度。
(2)由于某些产品使用寿命较短，若高温绝缘电阻能满足线路要求，允许温升

var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay.baidu.com/resource/baichuan/ns.js'; document.body.appendChild(script);

可比上表提高。
(3)下表为绝缘材料试验时温度与予期寿命的典型试验数据。 A
B F
H 试验温度 工作温度 予期寿命
105 130
155 180 3000小时 135 165 195 225 1000小时 150 180 215 245 850小时 165 200
235
270

1. 磁通密度：
对于环形铁心，采用冷轧硅钢片磁通密度可采用1.65~1.75特. 2. 变压器铁心损耗
公斤
瓦等于材料特磁通密度特时铁心每公斤损耗磁通密度赫频率瓦/1.111)
(.7.1,507.11.17.150/7.150/7.12
52
.2~85.150/7.1−−−−−−−×⎟⎠
⎞⎜⎝⎛×≈×⎟⎠⎞
⎜⎝⎛×=PZBPGBGBPpfefe
fe
第二部分：计算实例 1.计算实例
铁心采用内径40mm、外径80 mm、高度25 mm，频率50赫，材料用0.35 mm 厚的Z11冷轧矽钢片求此铁心的功率。
1.铁心有效截面积
feA28.496.05.22482cmKbdDAfe
fe=××⎟⎠
⎞⎜⎝⎛−=××⎟⎠
⎞⎜⎝⎛−=
2.铁心平均磁路长度
fel()()cm
dDdDlfe84.184857.157.12=+×=+×=⎟⎠
⎞
⎜⎝⎛+×=π 3. 铁心重量

铁芯截面：
S＝(12－6)×4.5＝27(C㎡)
取铁芯导磁率10000高斯时，每伏匝数：
N＝45/S＝45/27≈1.7(匝)
初级220V匝数：
220×1.7＝374(匝)
次级30V匝数：
30×1.7×1.05≈54(匝)
30V＋30V：54匝＋54匝
(计算次级匝数时，考虑到变压器的漏感、铁损、铜损，故须增加5%余量)
初级电流：
I＝P/U＝400/220≈1.8(A)
次级电流：
I＝P/U＝400/(30＋30)≈6.7(A)
初级线径：
D＝1.13×根号(I/δ)＝1.13×根号(1.8/2.5)≈0.96(MM)
(δ＝电流密度，一般每平方取2.5A)
次级线径：
D＝1.13×根号(I/δ)＝1.13×根号(6.7/2.5)≈1.85(MM)

我会给你一个很简单的计算程序，等会我会告诉你在那里收。已经给你了。