单相变压器匝数及线径计算?
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发布时间：2023-05-17 21:34
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热心网友
时间：2023-05-26 22:17
提问以知铁芯横面33.75厘米
回答只要知道铁芯中柱的截面积、导磁率即可以计算匝数，知道功率就能计算线径。例题：变压器初级电压220V，次级电压12V，功率为100W，求初、次级匝数及线径。选择变压器铁芯横截面积：S＝1.25×根号P＝1.25×根号100＝1.25×10≈13(平方CM)，EI形铁芯中间柱宽为3CM，叠厚为4.3CM，即3×4.3求每伏匝数：N＝4.5×100000/B×SB＝硅钢片导磁率，中小型变压器导磁率在6000～12000高斯间选取，现今的硅钢片的导磁率一般在10000高斯付近，取10000高斯。公式简化：N＝4.5×100000/10000×S＝45/SN＝45/13≈3.5(匝)初、次级匝数：N1＝220×3.5＝770(匝)N2＝12×3.5＝42(匝)在计算次级线圈时，考虑到变压器的漏感及线圈的铜阻，故须增加5%的余量。N2＝42×1.05≈44(匝)求初、次级电流：I1＝P/U＝100/220≈0.455(A)I2＝P/U＝100/12≈8.33(A)求导线直径：(δ是电流密度，一般标准线规为每M㎡：2～3A间选取，取2.5A)D＝1.13×根号(I/δ)D＝1.13×根号(0.455/2.5)＝0.48(MM)D＝1.13×根号(8.33/2.5)＝2.06(MM)初级线径：∮0.48，匝数：770；次级线径：∮2.06，匝数：44
亲，您可以按照例题进行相关计算哦
热心网友
时间：2023-05-26 22:17
1、根据用电的实际需要求出变压器的输出总视在功率PS，诺二次侧为多绕组时，则输出总视在
功率为二次侧各绕组输出视在功率的总和：
PS＝U2 I2＋U3I3＋……＋UnIn
式中U2 U3……Un——二次侧各绕组电压有效值（V）；
I2 I3……In——二次侧各绕组电压有效值（V）；
2、输入视在功率PS1及输入电流I1的计算，变压器负载时，由于绕组电阻发热损耗和铁芯损耗，
输入功率中有一部分被损耗掉，因此变压器输入功率与输出功率之间的关系是：
PS1＝PS／η（W）
式中η——变压器的效率。η总是小于1，对于功率1KW以下的变压器：η＝0.8～0.9。
知道变压器输入视在功率PS1后，就可以求出输入电流I1
I1＝PS1／U1×（1.1～1.2）（A）
式中U1—— 一次侧的电压有效值（V），一般就是外加电源电压；
1.1～1.2——考虑到变压器空载励磁电流大小的经验系数。
3、确定铁芯截面积S，它的中柱截面积S的大小与变压器总输出视在功率有关，即：
S＝K0√PS（cm �0�5）
式中PS——变压器总输出功率（W）
K0——经验系数，其大小与PS的关系可参考（表1）来选用。
（表1 系数K0参考值）
PS（W）0～10 10～50 50～500500～1000 1000以上
K0 2 2～1.75 1.5～1.4 1.4～1.2 1
根据计算所得的S值，还要实际情况来确定铁芯尺寸a与b的大小，
S＝a×b（cm �0�5）
式中a——铁芯中柱宽（cm ）
b——铁芯净叠厚（cm ）
又由于铁芯是用涂绝缘漆的硅钢片叠成，考虑到漆膜与钢片间隙的厚度，因此实际的铁芯厚
度b′应将b除以0.9使其为更大些，即b′≈1.1bcm。
目前通用的小型硅钢片规格见（表2），注：铁芯片厚0.35mm。其中各尺寸符号见（图2）。
（表2 不同型号E型铁芯片的尺寸）（mm）
型号acLHhEF每1000片质量（kg）
GE10106.53624.5186.56.52.338
12128443022883.489
14149503425994.49
16161056382810105.63
GRC1919126745.533.512128.16
GEB197.96
DEC2222147853391414 10.94
GEB2210.73
GEC262617946447171715.93
GEB2615.52
GEC3030191067253191920.01
GEB3019.67
GEC35352212383.561.5222227.15
GEB3526.8
GEC4040261449872262637.3
GEB4036.95
4、计算每个绕组的匝数，绕组感应电动势有效值
E＝4.44f W BmS×10ˉ4(V)
设W0表示变压器感应1V电动势所需绕的匝数，即：
W0＝W／E＝10^4／4.44fBmS（匝／V）
式中Bm——磁感应强度，单位为T。
不同的硅钢片，所允许的Bm值也不同：
冷扎硅钢片D310取1.2～1.4T；
热扎硅钢片D41、D42取1～1.2T；
D43取1.1～1.2T；
对于XED、XCD、BOD晶粒取向冷扎硅钢带，Bm值可取1.6～1.8T；
一般电机用热扎硅钢片D21～D22取0.5～0.7T。
如果不知道硅钢片的牌号，按经验可以将硅钢片扭一扭，如硅钢片薄而脆的则磁性能较好
（俗称高硅），Bm可取大些；若硅钢片厚而软的，则磁性能较差（俗称低硅），Bm可取小
些。一般Bm可取在0.7～1T之间。
一般说来，Bm值取低限，将使匝数增加，用铜量增加，费用增加，但也带来空载损耗小
铁芯损耗小、绕组发热小、绝缘不易老化等好处。另外，如果在取铁芯截面时，取得稍大些
时，用铁量增加，则会使绕组匝数减小，用铜量减小，即用铁量与用铜量成反比关系。
由于一般工频f＝50Hz，于是上式可以改为：
W0＝45／BmS（匝／V）
根据计算所得W0值乘以每个绕组的电压，就可以算得每个绕组的匝数W，即：
W1＝U1W0；W2＝U2W0；W3＝U3W0；……
其中二次侧的绕组都应增加5%的匝数以便补偿负载时的电压降。
5、计算绕组的导线直径d，先选取电流密度j，求出各导线的截面积：
St＝I／j（mm�0�5）
上式中电流密度一般选用j＝2～3A／mm�0�5，变压器短时工作时可以取j＝4～5A／mm�0�5。如果
取j＝2.5A／mm�0�5时，则：
d＝0.715√I（mm）
6、核算，可分以下几种情况
（a）对应于铁芯配套的塑形模压骨架（通常由酚醛或尼龙等材料模压而成）。王字形骨架
便于高低压绕组可以分开来绕制。
根据选定的窗高h计算绕组每层可绕的匝数nj。
nj＝h－（2～4mm）／d′
式中d′——包括绝缘厚的导线外径（mm）。
（b）对于自制的无边框框架
nj＝0.9 [h－（2～4mm）]／d′
式中h——铁芯窗口高度；
0.9——考虑到绕组框架两端各空出5%地位不绕线；
2～4mm——考虑到匝间绕得不够紧密的尺寸裕量。
于是每组绕组需绕的层数mj为：
mj＝W／nj（层）
根据已知绕组的匝数、线径、绝缘厚度等条件，来核算变压器绕组所占铁芯窗口的面积，
它应小于框架实际窗口，否则绕组有放不下的可能。
变压器一次侧绕组的绕制请况。变压器铁心中柱外面套上由青壳纸或弹性纸做成的框架，
包上二层0.1mm的聚酯薄膜，厚度为BO。在框架外面每绕一层绕组后，包上层间绝缘，其厚
度为δ。对于较细的导线，如0.2mm以下的导线一般采用一层厚度为0.05mm左右的聚酯薄
膜；对于较粗的导线如0.2mm以上的导线，则采用厚度为0.05～0.08mm的聚酯薄膜。对再粗
的导线可用厚度为0.10mm的聚酯薄膜。当整个一次侧绕组绕完后，还需要在它的最外面裹上
厚度为r的绕组之间的绝缘。当电压不超过500V时，可用厚度为0.10mm的聚酯薄膜2～3层。
因此一次侧绕组厚度B1为:
B1＝m1（d′＋δ）＋r（mm）
式中d′——绝缘导线的外径（mm）;
δ——绕组层间绝缘的厚度（mm）;
r——绕组间绝缘的厚度（mm）。
同样可求出套在一次侧绕组外面的各个二次侧绕组厚度B1 、B1、 B1……，所有绕组的总厚
度B为：
B＝（B0＋ B1＋ B2＋ B3＋……）×（1.1～1.2）（mm）
式中B0——绕组框架的厚度（mm）；
1.1～1.2——尺寸裕量。
如果计算得到的绕组厚度B小于铁芯窗口宽度C的话，这个设计是可行的。在设计时，经常遇
到B＞C的情况。这时有两种办法，一是加大铁芯叠厚，使绕组匝数减小。一般叠厚b＝（1～
2）a比较合适，但不能任意加厚。另一种办法就是重选硅钢片的尺寸，按原法计算和核算直
到合适为止。
