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项目三模块变压器和设计ppt-浙江工贸职业技术学院.ppt
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项目三模块变压器和设计ppt-浙江工贸职业技术学院.ppt

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文档介绍:
模块2 变压器的设计 一.教学目标 终极目标:能够掌握小型电源变压器的设计。 促成目标: 1、能掌握小型电源变压器的铁芯结构及铁芯镶(迭); 2、能掌握小型电源变压器的绕组结构及绕组绕制; 3、能掌握小型电源变压器的绝缘材料的; 4、能正确理解变压器的简单制作工序; 5、能根据要求掌握小型电源变压器的分析计算方法。 二.工作任务 试设计一单相电源变压器,规格要求如图3-22所示,其中变压器η=80%。 其工作任务是: (1)确定变压器的铁芯型号、规格; (2)绕组导线的型号、规格及匝数; (3)使用绝缘材料的情况。 小型电源变压器简单设计: 1、计算变压器的额定功率 (1)计算输出总功率P2: 输出总功率P2?=?U2×I2?+?U3×I3=10W (2)计算输入功率P1?及输入电流I1: 输入功率P1?=?P2/η=10/0.75 =13.3W 输入电流I1 = 1.1 ×(P1/U1)= 1.1×13.3/220=0.0665A 2、计算变压器的铁心规格 (1)确定铁心截面积S: = 1.25×3.16=3.95(cm2) (2)确定铁心规格: 查表3-22 ?GEI型铁心数据?,可选用GEI16铁心,a×b = 16×28。 3、计算变压器绕组匝数 (1)确定每伏匝数N0: N0 = 45000/ (Bm ×S) = 450000/(11000×4.04)=10匝/伏 (2)初、次级绕组匝数的计算: 匝数N1?=?N0×U1=11×220 = 2200匝, 次级绕组匝数N2=?1.05×N0×U2 = 1.05×10×10=105匝, 次级绕组匝数N3=?1.05×N0×U3 = 1.05×10×5=53匝 4、计算变压器绕组导线的规格 (1)计算导线直径: 初级绕组导线直径d1 = = 0.17毫米 次级绕组导线直径d2 = =0.46毫米 次级绕组导线直径d3 = =0.65毫米 (2)查《电工手册》漆包线规格表,可分别选用导线直径为0.17毫米、0.47毫米、0.67毫米的Q2型漆包线。 5、选用合适的变压器绝缘材料 对一般的小型电源变压器,其工作环境、温升情况无特殊要求,工作电压为220V,其层间绝缘可用牛皮纸,其厚度为0.05 mm。线圈间的绝缘可采用2~3层牛皮纸或0.12 mm的青壳纸。采用现成的16×28线圈框架。 6、核算变压器铁心窗口容纳绕组的情况 (1)根据选定的铁心窗高h计算每层可绕的匝数ni: n1 = 0.9×(h-2毫米)/d1?= 0.9 ×(28-2)/0.19 = 123匝 n2 = 0.9×(h-2毫米)/d2?= 0.9 ×(28-2)/0.52 = 45匝 n3 = 0.9×(h-2毫米)/d3?= 0.9 ×(28-2)/0.72 = 32匝 (2)每组绕组需绕的层数mi为: M1 = N1/n1 = 2200/123 = 18(层) M2 = N2/n2 = 105/45 = 3(层) M3 = N3/n3 = 53/32 = 2(层) (3)每组绕组厚度Bi为: B1 = m1(d1?+δ)+γ = 18 ×(0.19 + 0.05)+ 0.1 = 4.42(毫米) B2 = m2(d2?+δ)+γ = 3 ×(0.52 + 0.05)+ 0.1 = 1.81(毫米) B3 = m3(d3?+δ)+γ = 2 ×(0.72 + 0.05)+ 0.1 = 1.64(毫米) (4)所有绕组的总厚度B为: B = 1.1×(B0+∑Bi) = 1.1×(1+4.42+1.81+1.64)= 9.8(毫米) 结论:此绕组厚度约等于窗宽(10毫米),方案可行,但绕组必须紧绕。 三.相关实践知识 要设计制作一个变压器,必须对与变压器相 关的材料要有一定的认识。 1、小型电源变压器的铁芯的认识 铁芯是变压器磁路的主体部分,由表面涂有绝缘漆膜、厚度为0.35mm或0.5mm的硅钢片冲压成一定形状后叠装而成,担负着变压器原、副边的电磁耦合任务。变压器使用的铁心材料主要?是硅钢片,在钢片中加入硅能降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少,我们通常称加了硅的钢片为硅钢片,硅钢片有热轧和冷轧两种.热轧硅钢片的工作磁通密度B一般取9000-12000高斯,冷轧硅钢片的导磁性能比热轧好,?它的工作磁通密度B取值范围为12000-18000高斯。 铁心由铁柱和铁轭两部分组成,绕组套装在铁柱上,而铁轭则用来使整个磁路闭合。变压器铁心一般采用交迭方式进行叠装,应使上层和下层叠片的接缝相互错开,减小气隙, 降低磁路磁阻。小型变压器铁心一般采用EI型或F型,图3-24为EI铁心的示意图,表3-23为部分EI铁心的尺寸数据。 (见课本) 2、小型电源变压器的绕组的认识 绕组是变压器电路的主体部分,
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