您的位置:首页 > 电工技术 >

电工技术 工频变压器设计与计算

2017-01-23作者: 电工来源:www.12sc.cn次阅读

工频变压器



工频变压器是最简单的变压器,基本不用考虑分布电感、分布电容、信号源内阻、等效电路各种指标等复杂因素,直接按标准化步骤操作即可,所以用工频变压器来进行变压器设计入门是最好不过了。简单说就是根据功率选择铁心,然后计算匝数,再看能否绕下。不同的人设计标准不同,可能和下面计算有偏差,但是本质思想都是一样的。有时算到后面需要重新再来,其实相当于一个迭代设计过程,反复设计直至满足要求为止。
理论计算完成后还需要实际测试效果进行验证,因为铁心参数,制作工艺可能和我们假设的不一样,所以设计完成后基本都需要再根据实测结果进行调整。

要求:
高压输出:260V,150ma ;
灯丝1:5V,3A;
灯丝2:6.3v,3A 中心处抽头;
初、次级间应加有屏蔽层。

根据要求铁芯型号采用“GEIB一35”。

计算如下:
(1)计算变压器功率容量(输入视在功率):
P =(1.4×高压交流电压×电流+灯丝1电压×电流+灯丝2电压×电流)/ 效率
=(1.4×260×0.15+5×3+6.3×3)/ 0.9
=(54.6+15+18.9)/ 0.9
= 98.33VA

(2)计算原边电流
I1=1.05×P / 220=0.469A

(3)按照选定的电流密度(由计划的连续时间决定),选取漆包线直径。
如按照3A/mm2计算:D=0.65×√I (0.65×电流的开方)
并规整为产品规格里有的线径(可查资料):
选定:
原边直径D1=0.45mm
高压绕组直径D2=0.25mm
灯丝绕组直径D3=D4=1.12mm

(4) 铁心截面面积
S0=1.25√(P)=1.25×√98=12.5CM2

(5)铁心叠厚:
根据他的要求铁芯型号采用“GEIB一35”,
查到:舌宽=35MM=3.5CM
则:叠厚=12.5 / 3.5 =3.6CM
一般地(叠厚/舌宽)在1-2之间是比较合适的。

(6)铁心有效截面积:
S1=舌宽×叠厚 / 1.1 = 11.454 CM2

(7)计算每伏匝数
计算式:每伏匝数n=(45000)/(B×S1)
其中
B=10000-12000(中等质量硅钢片,如原先上海无线电27厂产品铁心)
或15000(Z11等高质量硅硅片)
或8000(电动机用硅钢片)。
S1:铁心有效截面积,等于(舌宽×叠厚)/1.1

假定是中等质量铁心,并且保守点,取B=10000
则:
n=450000 / B×S1
= 450000 /(10000×11.454)
=3.93 (T / V )

(8)计算每组匝数
原边圈数:N1=220n=220×3.93×0.95=822(T)
副边高压:N2=260×1.05×n=1073(T)--这是一半,还要再×2=2146T。
灯丝1(5V): N3=5×1.05×n=21(T)
灯丝2(6.3V):N3=6.3×1.05×n =26(T)

(10)计算每层可绕圈数(窗口高度两端要留下3MM):
查得该铁心窗口高度h=61.5mm,
查表得知:选用的漆包线带漆皮最大外径
D1Max=0.51mm
D2Max=0.30mm
D3Max=1.23mm
D4Max=1.23mm
按照 每层可绕:N =(h-0.5-2×3)/(K×DMax)计算
(分子的含义是:由h=61.5mm==》可绕线宽度为61.5-0.5-2×3=55mm)
(分母是排线系数K×最大外径DMax,对于初学者,小于0.3的线K=1.20,0.3-0.8的线K=1.15,大于0.8的线K=1.10。。如您已经有较好的绕线经验,K可以=105~102)
代入上述数据得到:
原边每层可绕:94圈
高压每层可绕:154圈
灯丝每层可绕:39圈(最后有讨论)。
(也可以直接查“每厘米可绕圈数表”得到)

(11)各绕组的层数
前面已经算出各组圈数则,则各绕组的层数:
原边=822/ 94=8.74,取9层
高压=2146/154=13.94,取14层
灯丝1:1层,
灯丝2:1层。

(12)绝缘设计
骨架,用1MM厚红钢纸,外加0.15MM覆膜青壳纸1层+0.08MM电缆纸1层;
原边绕组垫纸用0.08MM电缆纸;
副边高压绕组垫纸用0.05MM电缆纸;
组间绝缘用0.08MM电缆纸1层+0.15MM覆膜青壳纸2层+0.08MM电缆纸1层;
(绕组外绝缘同组间绝缘)

(13)计算线包(压实的)厚度:
=(1+0.15+0.08) (骨架及内层绝缘)
+(9×0.51+8×0.08) (原边绕组)
+(0.08×2+0.15×2) (组间绝缘1)
+(隔离层,如可能用0.05铜箔,如无,就用与高压绕组同直径的线绕一层代)
+(0.08×2+0.15×2) (组间绝缘2)
+(14×0.30+13×0.05)(高压绕组)
+(0.08×2+0.15×2) (组间绝缘3)
+(1.23) (灯丝1)
+(0.08×2+0.15×2) (组间绝缘4)
+(1.23) (灯丝2)
+(0.08×2+0.15×2) (线包外间绝缘)
=1.23+5.23+0.46+0.30+0.46+4.85+0.46+1.23+0.46+1.23+0.46
=16.37mm

(14)检验“蓬松系数”
蓬松系数=铁片窗口宽度 / 线包(压实的)厚度
“蓬松系数”一般可以在1.2-1.3间,蓬松系数小者要注意绕的十分紧才行,蓬松系数过大说明选的铁心规格大了,要重选重算。对于经验不多的初学者,不妨以1.3-1.35进行检验。不然可能绕完了发现装不进铁片。

检验:
蓬松系数=22 / 16.37 = 1.34 
很合适的呀。

(15)修正方案::
灯丝绕组可以选用0.8nn直径漆包线2根并绕(0.80线最大外径0.89,每层可绕54圈,6.3V绕组26×2,刚好可以绕下)。这样导线可以分布开来不至于只有半边,绕出来的线包就比较平整。还可以减小绕组厚度。
这时,
计算线包(压实的)厚度:
=1.23+5.23+0.46+0.30+0.46+4.85+0.46+0.89+0.46+0.89+0.46
=15.69mm
蓬松系数=22 / 15.69 =1.41
这就非常之宽松了,说明选的铁心规格大了,利用手头现有铁心当然可以。保证可以成功。

计算完毕。

凡本站注明“本站”或“投稿”的所有文章,版权均属于本站或投稿人,未经本站授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已发布文章如不想被展示请与我们联系 2777021752@qq.com

编辑:澳门永利娱乐注册 关键词:

商家展示


寻求合作:稳压器、变压器、调压器,找台州力威科技 http://www.liwi.cc/

稳压器

热门排行

随机推荐

最新文章

推荐