变压器的设计

前工程师讲解：开关电源设计—变压器流程

2015-02-26 09:13 来源：电源网作者：铃铛

本系列文章从理论基础开始，由经验丰富的前工程师为大家讲解关于开关电源的设计，并对其中难点进行讲解，这个系列当中几乎包含了所有的常见拓扑电路，并且为采用自学方式的工程师量身打造，希望能够帮助大家走出迷茫，尽快迈上正轨。

计算初级电感量

K值就是上面说的电流连续比上面计算书定义的Ip2是电流上升前沿Ip1是电流上升后沿。所以当K=0的时候变压器是工作在临界模式以下的为防止计算出错一般习惯取0.001.

断续模式Ip就是ΔI；

得到了ΔI由--》E*T=L*ΔI得：

Lp=(Vinmin*Tonmax)/ΔI

这时候就得到了变压器初级所需要的电感量。

选择合适的磁芯计算匝数

关于磁芯的选择网上有关于Ap法的很多计算公式。其实在做项目的时候根本没用过一次Ap法。对于公司已有的相同功率等级的型号，可以直接参照别的型号的磁芯作为初始设计出发点。

要是线绕不下，就抬高工作频率，骨架太空了，就选小一号的，一般经过几次迭代或者实验就出来了。对于完全全新的型号，是根据经验估算一个初始点，

然后经过反复迭代得出结果的。其实对于一般的功率等级，向反激式这种拓扑，多大功率用多大磁芯，经验丰富一点的工程师都知道，可以向他们请教。

选定了磁芯后，根据规格书得到对应的Ae值，然后就可以进行匝数计算。

由E*T=Lp*ΔI=Np*Ae*ΔB

对于断续模式ΔB=Bmax,

对于连续模式

ΔB=Bmax*(1-K)

因为连续模式电流有一部分直流分量，对应Bmax也有一部分直流励磁。这个一定注意，连续模式要是直接用Bmax来计算匝数匝数就会算少所以很容易就会饱和了。

有关Bmax的取值，对于常见的PC40/PC44材料，保证在最恶劣工作状态下，不要超过0.38。计算的时候，一般选取0.28-0.32之间，假如在极限条件下抓到饱和波形，可以抬高一点频率。

上面公式是计算断续模式匝数的。

ΔB=Bmax，

对于连续模式，上面式子一定要修改为：

ΔB=Bmax*(1-K)

要不然计算出的匝数偏小，动态情况下很容易就饱和了。

计算气隙长度。

公式推导比较简单的，具体的可以自行百度。安培环路定则还有做电源的俩最基本的公式消元法就OK了。

上面做了近似，近似所有的磁场能量都储存在气隙里面，因为磁芯的磁导率很高，气隙的磁场强度是磁芯的几时到几百倍，所以，近似磁芯为磁路短路，磁回路长度近似为气隙长度。

计算次级匝数

注意合理匝数取整。这个结合自己项目实际情况，取整后，变比会有所变化，Dmax也会有所变化，所以需要用取整后的参数进行核算Bmax。

对取整以后的变压器参数进行反向核算

因为对变压器进行了匝数取整变比也就成了一个确定值。Vinmin已知，变比n已知。

上面的公式我不推导了还是利用伏秒积平衡原理。

变压器初级电流我们在确定初级电感量的时候，是使用平均值反推出峰值，但是，由于变压器绕组主要损耗是线电阻损耗，电流在电阻负载上的功耗计算，需要有效值电流。反激式工作电流波有两种状态，断续模式与连续模式。

两种波形有各自的有效值电流计算公式

我只是很久以前推到过赵修科老师书上有自己可以去参考一下

上图是断续模式的计算公式

计算次级电流有效值

反激式初级次级工作电流是对应的，初级连续，次级也是连续，初级断续，次级也是断续的，因为初次级共用的是同一个磁芯。

上面是次级电流有效值的计算，断续模式的，并且加入了次级电流连续或者断续的判断，(判断这一步其实没有必要，因为变压器初级连续，次级也连续，初级断续，次级也断续。)

计算线径

电流密度呢，一般都选取6A/mm^2。

一定要注意趋肤效应，最小占空比越小，频率越高，趋肤效应越严重。特别是前级带有PFC的反激式电源。因为考虑到成本，尽量使用600V的Mos管，所以占空比非常小，也就0.15左右，这时候，变压器初级一定要使用多股线，用单根线的话，需要取更小的电流密度。

对于一定的电流，需要的导线截面积是一定的，在实际选取线径的时候，要结合实际所选的骨架几何尺寸，做合适的组合，尽量不要散绕，对于某一层绕组，单根线太散的话，可以选取两根或者几根细线进行并饶，只要绕组的总截面积在计算值左右就好。

至此，与反激式变压器相关的设计流程也就讲解完毕了。在下一节文章当中，小编将为大家整理关于EMC与PCB布局的相关知识，希望大家继续关注。

怎样配置住宅小区配电变压器

怎样科学配置住宅小区配电变压器 1 前言在经济和文化持续发展，大力构建和谐社会的今天，人们的衣、食、住、行的条件正在逐步得到改善，住宅生活小区的用电成为人们关注的重要话题。既要使居民家庭用好电，又要使供电企业的供电经济、高效，尽可能地把各种电气损耗降到最低限度。因此，供电企业必须加强用电营销的精细化管理，同时，供电企业和用电单位在规划、勘察及设计用电负荷时，要切合实际加以分析并严格遵守有关的电力规程和设计规范，科学分析、计算变压器配置，合理地选择变压器容量，切实做到供电部门经济运行，同时也减轻用户不合理的投资及不必要的电损负担。不但是对新的住宅区要规范设计，而且还要对一些现有的老住宅小区变压器配置方法进行分析，对已不能适应当前实际情况的变压器配置，有必要进行重新调整，以实现供电部门与用电户的双赢。 2 推广配电室或箱变长期以来，住宅小区供电方式一般都在附近10kV变压器台区(供电部门公变或用电单位专变)低压侧直接引电源至小区，而且一个变压器台区所带的负荷也比较大，大多数变压器台区同时供应几个小区和一些零散的住宅群的生活用电，造成变压器台区经常过载。尤其是在冬、夏季用电高峰期更加严重，甚至导致变压器过载，直至烧毁变压器现象的发生。另外，人们对供电可靠性要求也不断提高。因此，我们对新建住宅小区的供电方式应该有所改变，必须根据目前广大居民的用电需求及负荷特性进行科学的规划。 (1)新建住宅区内建设配套配电室配电室由高低压开关柜室和变压器室组成，高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟、桥架或电缆保护管内;同时，还要在变压器的高压侧设熔断器(容量较小时)或断路器(容量较大时)，低压侧设立框架式或塑壳式断路器并合理设定保护参数，以便对变压器进行有效的保护。如果一些住宅小区公用面积较小，也可以采用箱式变电站(简称箱变)。这样，就能有效地保护变压器，大大提高供电的安全性、可靠性和稳定性。 (2)选择多种供电方式。第一种方案：10kV高压侧双电源进线(该方式可以通过10kV进线高压开关柜互投装置来实现主备电源互为备用)，经出线开关柜后接至变压器;低压侧采用单母线分段，正常情况下分段运行。第二种方案：10kV高压侧单电源进线，低压侧单母线分段或不分段。前一种方式可靠性较高，但投资大，适用于较高档的住宅小区，特别是有高层建筑的小区;后一种方式可靠性较前一种低，但投资比较节省。从目前的情况来看，后一种方式的供电可靠性已能够满足普通的生活用电，一般采用后种方式，但考虑以后的发展，配电室应该预留有安装备用电源高、低压进线柜的位置。综合以上两点，当前新建住宅小区应该配套建立配电室或箱变;同时，10kV电源进线应该预留进线位置(以保证供电可靠性)，首期可以根据实际情况只接入1回10kV进线。 3 预测用电负荷单位住宅小区用电负荷的特点必须考虑楼层的高低、是否安装电梯、消防水泵等设施，是否设置中央空调等因素。还要考虑除住宅外，是否存在社区办学校(幼儿园)、商场、娱乐场所等公共事业。根据这些实际情况来综合预测住宅的用电负荷。目前，我国大部分地区新建住宅小区的套房为2房2厅、3房2厅，极少数为4房2厅。套房面积普遍为90～130m2，少数在140m2以上。随着住宅家用电器拥有量的迅速增加，特别是微波炉、电磁炉、消毒柜、电热水器等大功率电器进入普通家庭，以往常规考虑4～6kW的设计功率已不能满足现代家居的要求，根据对某城市家庭用电器的调查统计，得出

中小型变压器设计

中小型变压器设计一，小型单相变压器的设计变压器容量大小与其铁心大小有一定的比例关系，计算公式有三，先说小的，后边再说其它两种。早年采用热轧硅钢片时使用的铁心计算公式，与现在相比同容量它计算的铁心面积就偏大。早年的变压器烧毁翻修就得用这个公式，它计算的容量在1KVA左右的日子型和口子型铁心。铁心截面St=K√P,K为系数，P=0~10VA时K=2。10~50，2~1.75，50~500，1.5~1.4, 500~1000, 1.4~1.2,1000VA 以上为1。例如：100VA计算，St=1.5√100=15cm2。 1.旧设备上一台能耗制动变压器烧毁返修实例：把铁心拔掉，用手摇绕线机把一二次侧的匝数记一下，再用卡尺或千分尺记下两导线带绝缘和不带绝缘的直径大小，用平均匝长乘匝数或直接称得重量，到商店买不到合适导线，可根据铁窗余量大小用大一号或小一号导线代用，所以在买导线之前开始计算每层能绕几匝，多少层能绕完。层与层垫什么绝缘，垫多厚，一二次之间绝缘垫几层，与铁心柱之间采用什么绝缘骨架等，它们总厚度是多少，可得知窗口面积的余量。他们能绕下你当然也能绕下，但限于你手头材料有限，绝缘材料厚度及导线截面大小就得灵活掌控。绕完后用铁心片试插一下，看有不合适可修正，觉得无问题可在烘箱内干燥，浸漆再烘干，线包插上铁心应通电试验一下，是否经得起考验，并把铁心夹紧后铁心四周刷漆烘干，使铁心粘紧通电不发声，到此变压器返修完毕，可以放心安放到设备上运行。 2.新设计一台能耗制动变压器：（1）.已知条件：采用磁密为10000高斯的热轧硅钢片，制动对象为7KW交流异步电动机，直流电流Id=4Io（7KW 电机空载电流为6A）=4×6=24A，直流电压Ud=Id×Rd（电机线圈直流电阻1Ω）=24×1=24V。（2）.按电感负载单相桥式整流有关系数计算：交流电压U=24÷0.9=27V,交流功率P=27V×24A=648VA（也可以交流功率P=24V×24A ×1.11=640VA。经常启动制动但不是连续工作，暂载率可取50%，不太经常取30%，取一半功率P=640VA÷2=320VA,采用前面的铁心计算公式，St=1.4√320=1.4×17.9=25cm2,每匝电压=25mm2×10÷450=0.557V/匝（10为10000高斯，450为50HZ时的系数）。热轧硅钢片磁密可取14000左右，冷轧硅钢片取16000~17500高斯，磁密变动后每匝电压=25×15÷450=0.833V/匝，当f=60HZ时，每匝电压Et=25mm2×15÷375=1.0V/匝，当f=50KHZ时，Et=25mm 2×15×50k×10ˉ3/22500也可Et=25mm2×15×1000÷450=834V/匝（故频率越高铁心越小）。380V÷0.57=682匝，27V÷0.57=49匝，320VA÷27V=11.85A，320VA÷380V=0.842A。（3）.电流密度及导线选取：在空气中自冷的漆包铜导线电密取2~2.5A/mm2。在油中自冷的纸包铜导线电密取3.5~4.5A/mm2。在空气中自冷的双玻璃丝包线电密取3.5~4.5A/mm2 高压导线截面选取=0.842A÷2.5A/mm2=0.337mm2，QQ铜漆包导线Φ0.67/Φ0.75（实有面积0.3526mm2）。低压导线截面选取=11.85A÷2.5A/mm2=4.74mm2,QQ铜漆包导线Φ2.44/Φ2.74（实有面积4.676mm2）。（4）.导线及绝缘在窗口内的排布：第一步：铁心选宽150mm高125mm中柱宽50mm窗口高75mm宽25mm，铁心有效面积25cm2,实际面积=25÷0.95=26.3mm2铁心厚度=26.3÷5cm=53mm。第二步：预计绕组骨架，用2mm玻璃布板，这样窗口面积由75×25变成71×23，高压导线排列=71÷Φ0.75×1.05（余量系数）=90根，682匝÷90=7.6≈8层。低压导线排列=71÷Φ2.74×1.05=24匝，49匝÷24匝=2.04≈3层（当然遇到这种情况还可以调整铁心尺寸）。第三步：计算高低压绕组幅向宽度，高压幅向=8层×Φ0.75×1.05=6.5mm，低压幅向=3层×Φ2.74×1.05=9mm，层间绝缘用0.12mm厚电缆纸，绝缘厚度=（11×2层+5层）×0.12=3.5mm，总幅向=6.5+3.5+9=19mm。以上设计不是最佳方案，如是一台还可以，是批量生产得反复调整直到最佳，也就是用料最省，成本最小，线包绕好后的工序同返修变压器一样。（5）绕制时的其它注意事项：在绕制较小变压器时，原线直接引出容易折断，这时引出头用粗导线引出。需要电磁干扰屏蔽的变压器在高低压绕组之间放上一层铜或铝箔，由于它引出接地，它与高压绕组之间的绝缘厚度等于高低压之间绝缘厚度，它与低压之间绝缘厚度相应薄一些。金属箔首尾不留间隙但必须用绝缘隔开，不得形成短路回路。二，焊机类变压器设计 1，点焊、对焊等低压只有一匝的变压器设计它与磷铜焊机一样具有输出电流大阻抗低的特性，所不同的磷铜焊机低压为3~5匝，它们铁心外形尺寸是高≥宽的日字形，如果宽≥高为高阻抗特性，输出电流小不好用或用不成。点焊机、对焊机为了焊接不同厚度的铁皮和对焊不同粗细的钢筋，它的低压电压要在较大的范围内变化，因低压只有一匝，只能在高压匝数上变化。高压绕组分成几个单元，通过不同的串并连来改变低压电压，无论那种串并连，高压每个单元绕组全都得利用。点焊、对焊机还有一个特点就是不连续工作，存在一个暂载率问题，所以在铁心截面计算及导线截面计算上都得乘上一个暂载率系数。下面设计一台25KVA的点焊对焊机，暂载率取40%，冷轧硅钢片磁密取17500高斯。

油浸电力变压器设计手册-沈阳变压器(1999) 6负载损耗计算

目录 1 概述SB-007.6 第 1 页 2 绕组导线电阻损耗（P R）计算SB-007.6 第 1 页 3 绕组附加损耗（P f）计算SB-007.6 第1页3.1 层式绕组的附加损耗系数（K f %）SB-007.6 第 1 页3.2 饼式绕组的附加损耗系数（K f %）SB-007.6 第 2 页3.3 导线中涡流损耗系数（K w %）计算SB-007.6 第 2 页 3.3.1 双绕组运行方式的最大纵向漏磁通密度（B m）计算SB-007.6 第 2 页3.3.2 降压三绕组变压器联合运行方式的最大纵向漏磁通密度（B m）计算SB-007.6 第 3 页 SB-007.6 第3 页3.3.3 升压三绕组（或高-低-高双绕组）变压器联合运行方式的最大纵向漏磁通密度（B m）计算 3.3.4 双绕组运行方式的涡流损耗系数（K w %）简便计算SB-007.6 第4 页3.4 环流损耗系数（K C %）计算SB-007.6 第 4 页3. 4.1 连续式绕组的环流损耗系数（K C %）计算SB-007.6 第4 页3.4.2 载流单螺旋―242‖换位的绕组环流损耗系数（K C1 %）计算SB-007.6 第5 页 SB-007.6 第5 页3.4.3 非载流(处在漏磁场中间)单螺旋―242‖换位的绕组环流损耗系数（K C2 %）计算 3.4.4 载流双螺旋―交叉‖换位的绕组环流损耗系数(K C1 %)计算SB-007.6 第6 页 SB-007.6 第7 页3.4.5 非载流(处在漏磁场中间)双螺旋―交叉‖ 换位的绕组环流损耗系数（K C2 %）计算 4引线损耗（P y）计算SB-007.6 第7 页5杂散损耗（P ZS）计算SB-007.6 第8 页5.1小型变压器的杂散损耗（P Z S）计算SB-007.6 第8 页5.2中大型变压器的杂散损耗（P Z S）计算SB-007.6 第9 页5.3 特大型变压器的杂散损耗（P Z S）计算SB-007.6 第10 页

配电变压器节能设计选型

配电变压器节能设计选型发表时间：2017-03-28T09:31:58.897Z 来源：《电力设备》2017年第2期作者：汪一波 [导读] 本文对于配电变压器节能设计选型进行了有效探讨。（北京大学北京 100871）摘要：变压器经济运行是采取各种措施减少各种损失来提高变压器的运行效率。变压器损耗可分为空载损失和负荷损失两部分，运行中的空载耗损是恒定的。若负载损耗发生变化，压力调节器的工作效率也随之变化。尽管配电变压器是一个高效的设备，但由于其数量庞大，以及空载耗电的固定性，变压器本体的节能潜力巨大。因此，本文对于配电变压器节能设计选型进行了有效探讨。关键词：配电变压器；节能设计；选型前言在学校高速发展的今天，电力成为我们平时生产生活中最重要的能源之一。现在国家对公共机构节能要求越来越高，节能减碳工作势在必行。校内变压器数量现达到140余台，总装机容量10万KVA，应用节能变压器可以有效的降低用电量，而变压器的工作环境、负荷大小不一样，选择合理的变压器型号又成为重中之重。 1变压器的分类除了干式变压器和油浸式变压器外，变压器还有很多分类方法，下面简单介绍几种： 1.1根据变压器相数，可将其分为三相变压器和单相变压器。三相变压器主要用于三相电力系统中，容量大且运输受限的情况下，也可使用三台单相式变压器组成变压器组来替代三相变压器。 1.2根据变压器绕组数，可将其分为双绕组变压器和三绕组变压器。每相铁芯上有原绕组和副绕组两个绕组的称之为双绕组变压器，它的应用相对广泛。当容量变压器在5600kVA以上时，一般采用三相绕组变压器，以实现三种电压输电线的连接。 1.3根据变压器结构，可将其分为芯式变压器和壳式变压器。铁芯式变压器的绕组处于铁芯的外围，壳式变压器的铁芯处于绕组外围。它们在结构有细微的区别，但是在原理是相似的。 2配电变压器节能设计通过前文分析不难看出配电变压器节能的重要性和必要性，配电变压器节能是提升供配电系统社会效应、经济效益、环境效益的必经之路。下面通过几点来分析配电变压器的节能措施。 2.1用新工艺、新材料降低损耗 2.1.1改进工艺。通过改进工艺来降低运行损耗，最主要的是控制变压器的硅钢片精度。为此，可通过数控加工，利用自动化技术来精确控制硅钢片的形状、规格、厚度等。目前，加工精度达到0.18mm，就可大大降低变压器的空载损耗。 2.1.2重设结构。降低变压器损耗的重要手段之一是重设结构布局。目前，常见的结构布置方式有新型绕组和新型线圈。传统的绕组结构，在抗谐波、节能方面的效果不理想；若根据不同的配电电压来确定绕组结构，则可控制绕组的损耗，如漏磁走向的控制可采用自粘型换位导线。新型线圈结构是控制涡流损耗的理想手段，按涡流流向选择合理的纵向或横向的布置方式，可有效降低涡流损耗，进而达到理想的运行效果。 2.1.3新材料应用。制造变压器时，若选择的材料质量不好，其电阻率就会产生变化，引起损耗，同时变压器中铜铁材料的用量较大且用于关键部件，因此材料的质量将直接影响变压器的传输效率。新材料的突破使得优化变压器材料成为可能，将原有的铜铁材料替换为新型材料，能有效降低损耗，提高转换效率，制成高效节能变压器。磁体材料的优化，也是解决磁滞损耗的理想方法，如非晶合金，相比传统材料制成的磁体，在磁化和消磁性能方面明显胜出。利用非晶合金制作铁芯，能有效控制损耗，提高效益，但成本高，并未大面积推广。 2.1.4新型导线。使用无氧铜制作的导线，可有效降低变压器线圈内阻，从而降低铁损和铜损。如高温超导配电变压器，就是利用超导线材替换了铜芯线材，有效降低了损耗，同时还使变压器具备理想的抗短路性能。 2.2注意干式变压器的负载控制目前我校对干式变压器的应用还比较多，但这种变压器过负荷时阻抗电压增幅较大，负载损耗十分严重。因此，建议对干式变压器的使用范围和使用数量进行控制，对已使用干式变压器的区域进行定期维护，提高变压器稳定性，避免过负载的发生，这样才能有利于电力节能的实现。 2.3优化配电变压器的选型目前我国市面上的主流节能配电变压器主要有S7、S9、S11等等，这一系列变压器经过不断技术改良，其空载损耗有明显下降。电力工程中配电变压器的选型应注意优选，要综合考虑电网经济运行参数，根据变压器容量利用率来选择，以降低配电变压器运行中的无功损耗与有功损耗。虽然使用大容量变压器会增加一次性投资量，但却可以降低损耗，节约后续运行成本，所以建设中应根据优化需求来选择型号，电压偏移较大的区域应选择SZL7和SZ9系列，若对电能质量要求较高的区域应选择S11，若雷灾区，要选择防雷配电变压器。 2.4合理配置电网的补偿装置，合理安排补偿容量 2.4.1增加无功补偿的设备，以提高功率的因数在线路中可以合理的运用电容器来实现提高电网中的无功补偿的能力，电容器充电、放电两大基本功能就可以帮助线路中提高无功功率补偿的能力，从而提高供电系统中的功率因数，降低供电变压器以及输送线路的损耗，提高供电效率。 2.4.2无功功率的合理分布对于无功功率也要高度的重视，无功功率的存在降低了发电机和电网的供电效率，所以对于无功功率要合理的配置，减少无功功率的运输距离，除此之外还要注意其他方式的损耗进行计算和补偿。 2.4.3合理计划并联补偿电容器的运行从大量的经验中表现出变压器的节能降耗主要是投入使用电容器。但是人们只是意识到了电容器的积极作用却忽视了其也会造成电网整体的损耗，所以在现实的节能降耗中要考虑整体的耗能来合理的设计电容器的投入。

变压器的设计实例

摘要：详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法，以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良电气特性。关键词：开关电源变压器；磁芯选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头 0 引言随着电子技术和信息技术飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件，对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中，真止难以把握是磁路部分设计，开关电源变压器作为磁路部分核心元件，不但需要满足上述要求，还要求它性能高，对外界干扰小。由于它复杂性，对其设计一、两次往往不容易成功，一般需要多次计算和反复试验。因此，要提高设计效果，设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标开关电源变换器部分原理图如图1所示。 PCbfans提示请看下图: 其主要技术参数如下：电路形式半桥式；整流形式全波整流；工作频率f=38kHz；变换器输入直流电压Ui=310V； 1

变换器输出直流电压Ub=14.7V；输出电流Io=25A；工作脉冲占空度D=0.25～O.85；转换效率η≥85％；变压器允许温升△τ=50℃；变换器散热方式风冷；工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择目前，高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应强度虽然高，但在假定测试频率和整个磁通密度测试范围内，它们呈现铁损最高，因此，受到高功率密度和高效率制约，它们也不宜采用。虽然铁氧体材料损耗比坡莫合金大些，饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低，但铁氧体材料价格便宜，可以做成多种几何形状铁芯。对于大功率、低漏磁变压器设计，用E-E型铁氧体铁芯制成变压器是最符合其要求，而且E-E型铁芯很容易用铁氧体材料制作。所以，综合来考虑，变换器变压器磁芯选择功率铁氧体材料，E-E型。 2.2 工作磁感应强度确定工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中一个重要指标，它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率因素有关关。若工作磁感应强度选择太低，则变压器体积重量增加，匝数增加，分布参数性能恶化；若工作磁感应强度选择过高，则变压器温升高，磁芯容易饱和，工作状态不稳定。一般情况下，开关电源变压器Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些，对于铁氧体材料，工作磁感应强度选取一般在0.16T 到0.3T之间。在本设计中，根据特定工作频率、温升、工作环境等因素，把工作磁感应强度定在0.2 T。 3 变压器主要设计参数计算 3.1 变压器计算功率开关电源变压器工作时对磁芯所需功率容量即为变压器计算功率，其大小取决于变压器输出功率和整流电路形式。变换器输出电路为全波整流，因此 2

最佳低频变压器设计方法

最佳低频变压器设计方法热轧硅钢片选铁心型号和叠厚：比如E I型的，中部舌宽，叠厚每伏匝数：N0=4、510^5/BmQ0=4、510^5/(11000Q0) Bm：磁通密度极大值，10000～12000Gs一次匝数：N1=N0U1二次匝数：N2=N0U 21、0 61、06为补偿负载时的电压下降一次导线截面积： S1=I1/δ=P1/U1δ，δ：电流密度，可选2～3A/mm^2二次导线截面积：S2=I2/δ=P2/U2δ舌口32MM,厚34MM,E宽96MM,问功率,初级220,多少匝,线粗多少,次级51V 双组的,最大功率使用要多粗的线,告口是指＜EI型变压器铁芯截面积是指E片中间那一横（插入变压器骨架中间方口里的）的宽度即铁芯舌宽与插入变压器骨架方口里所有E片的总厚度即叠厚的乘积最简单的就是指变压器骨架中间方口的面积，变压器铁芯截面积是指线圈所套着的部分：舌宽叠厚＝截面积，单位：C㎡＞,第一种方法：计算方法：（1）变压器矽钢片截面：3、2CM*3、4CM*0、9=9、792CM^2(2)根据矽钢片截面计算变压器功率：P=S/K^2=(9、79/1、25)^2= 61、34瓦(取60瓦）（3）根据截面计算线圈每伏几匝： W=4、5*10^5/BmS=4、5*10^5/(10000*9、79)=4、6匝/伏（4）初级线圈匝数：220*4、6＝1012匝（5）初级线圈电流： 60W/220V=0、273A(6)初级线圈线径：d=0、715根号0、273＝0、

37(MM)（7）次级线圈匝数：2*（51*4、6*1、03）＝2*242（匝）（1、03是降压系素，双级51V=2*242匝）（8）次级线圈电流：60W/(2*51V)=0、59A(9)次级线径：d=0、715根号0、59＝0、55（MM)第二种方法：计算方法：E形铁芯以中间舌为计算舌宽的。计算公式：输出功率：P2＝UI考虑到变压器的损耗，初级功率：P1＝P2/η(其中η＝0、7～0、9，一般功率大的取大值)每伏匝数计算公式：N(每伏匝数)＝4、510(的5次方)/BS（B＝硅钢片导磁率，一般在8000～12000高斯，好的硅钢片选大值，反之取小值。S＝铁芯舌的面积，单位是平方CM）如硅钢片质量一般可选取10000高斯，那么可简化为：N＝45/S计算次级绕组圈数时，考虑变压器漏感和导线铜损，须增加5% 绕组余量。初级不用加余量。由电流求线径：I＝P/U (I＝A，P＝W，U＝V)以线径每平方 MM≈2、5～2、6A选取。第三种方法：计算方法首先要说明的是变压器的截面积是线圈所套住位置的截面积、如果你的铁心面积(线圈所套住位置)为32*34=1088mm2= 10、88cm2 我没有时间给你计算、你自己算、呵呵!给你个参考,希望对你有帮助:小型变压器的简易计算：1，求每伏匝数每伏匝数=55/铁心截面例如，你的铁心截面=3、5╳1、6=5、6平方厘米故，每伏匝数=55/5、6=9、8匝2，求线圈匝数初级线圈 n1=220╳9、8=2156匝次级线圈n2=8╳9、8╳1、05= 82、32 可取为82匝次级线圈匝数计算中的1、05是考虑有负荷时的压降3，求导线直径你未说明你要求输出多少伏的电流是

工频变压器设计计算

工频变压器的设计计算赵一强2010-9-15 ，这个 U2），从上可知，变压器是通过铁芯的磁场来传递电功率的。借助于磁场实现了初级电路和次级电路的电隔离；又通过改变绕组匝比，来改变次级的输出电压。二、变压器特性参数和设计要求 1、磁通密度B和电流密度J 磁通密度（又叫磁感应强度）B和电流密度J是变压器设计的关键参数，直接关系着变压器的体积和重量，B 、J值越高，变压器越轻，但是B 、J的取值受到一定条件的限制，因此，变压器的体积和重量也受到这些条件的限制。 4Gs 。 H的关系曲线，在

图3中，Bs —饱和磁感应强度； Bs —过压保护磁感应强度 Bm —最大磁感应强度（计算值）导磁率： H B ΔΔ= μ 饱和磁通密度为Bs 和导磁率μ是曲线的两个重要参数。对于磁性材料，要求Bs 、μ 越高越好。Bs 高，变压器体积可减小；μ高，变压器空载电流小。另外，还要求电阻率ρ高，这样损耗小、发热小。 ⑵ 电流密度J 电流密度J : 电路单位截面积的电流量，单位：安/厘米2（A/cm 2）。变压器绕组导线的电阻：q l R cu ρ= 电流导线中所产生的损耗（铜损）： l IJ R I P cu cu cu ρ2 == 可以看出，铜损与电流和电流密度的乘积成正比，就是说，随着电流增加，要保持同样的绕组损耗和温升，必须相应地降低电流密度。 2、铁心、导线和绝缘材料 ⑴ 铁心形状和材料铁心形状：卷绕的有O 型、CD/XCD 型、ED/XED 型、R 型、HSD 型(三相)，冲片的有EI 、CI 型；这是我们常用两种冲片。铁心材料牌号：硅钢（含硅量在2.3~3.6%）冷轧无取向硅钢带：含硅量低（在0.5~2.5%）；厚0.35、0.5、0.65mm,我们常用0.5mm ； B 高、μ高，铁损大，价格较低，多用于小功率工频变压器。冷轧取向硅钢带：含硅量较高（在2.5~3%），厚0.27、0.3、0.35mm, 我们常用0.35mm ；B 高、μ高，铁损小，价格较高，多用于中大功率工频变压器。 ⑵ 线圈导线材料油性漆包线Q 0.05~2.5 耐温等级 A 105℃ 塑醛漆包线QQ 0.06~2.5 耐温等级 E 120℃ 聚酯漆包线QZ 0.06~2.5 耐温等级 B 130℃ 耐压均在600V 以上。最常用的是QZ 漆包线。线圈允许的平均温升⊿τm =线圈绝缘所允许的最高工作温度-最高环境温度-（5—10K ）, 通常不超过60℃。5—10K 是考虑线圈最高温度与平均温度之差，功率大取大值。 ⑶ 层间绝缘材料 500V 以下不需要层间绝缘。各绕组间应垫绝缘0.03 聚酯薄膜2~3层。 3、电源变压器的主要技术参数 ⑴ 输出功率（视在功率、容量、V A 数） ⑵ 输出电压及电压调整率和要求 ⑶ 电源电压、频率及变化范围 ⑷ 效率 ⑸ 空载电流及空载损耗 ⑹ 绕组平均温升 ⑺ 输入功率因数

配电变压器保护配置设计

配电变压器保护配置设计摘要:文章简要说明配电变压器各种保护配置类型,通过分析比较,提出加强配电变压器保护优化配置,合理选择保护方案,可以提高配电变压器保护动作可靠性。关键词:配电变压器;熔断器;负荷开关;断路器中图分类号:tm41文献标识码:a 文章编号:1009-0118(2012)09-0278-01 变压器是配电网的主要设备,应用面广量大,其安全运行直接影响整个系统的可靠性。目前,配电变压器保护配置方面还存在许多问题,其中配电变压器与保护不匹配或存在动作死区,造成越级跳闸、拒动导致的事故相当多,因此,加强配电变压器保护优化配置,合理选择保护方案,可以提高配电变压器保护动作可靠性,有效防止主线路出口断路器保护误动。一、配电变压器采用熔断器作为保护熔断器是配电变压器最常见的一种短路故障保护设备,它具有经济、操作方便、适应性强等特点,被广泛应用于配电变压器一次侧作为保护和进行变压器投切操作用。所以一般配电变压器容量在400kva以下时,采用熔断器保护,高压侧使用跌落式熔断器作为短路保护,低压侧使用熔断器作为过负荷保护。使用跌落式熔断器确定容量时,既要考虑上限开断容量与安装地点的最大短路电流相匹配,又要考虑下限开断容量与安装地点的最

小短路电流的容量关系。目前,户外跌落式熔断器分为50a、100a、200a三种型号,200a跌落式熔断器的开断容量上限是200mva,下限是20mva,其选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行,也就是熔断器的额定电压必须与被保护配电变压器额定电压相匹配,熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流,可选为额定负荷电流的1.5-2倍,此外,应按被保护系统三相短路容量,对所选定的熔断器进行效验,保证被保护设备三相短路容量小于熔断器额定开断容量上限,但必须大于额定开断容量的下限。笔者曾经参与过事故调查,发现部分配电变压器所配置熔断器的额定开断容量(一般指上限)过大,或者在线路末段t接的配电变压器,选定熔断器造未经过短路容量效验,造成被保护变压器三相短路熔断器熔断时难以灭弧,最终引起容管烧毁、爆炸,导致主线路跳闸事故。二、配电变压器采用负荷开关加熔断器组合电器作为保护负荷开关加熔断器组合电器可以开断至31.5ka的短路电流,其基本特征是依赖熔断器熔断触发撞针动作于负荷开关。配电变压器短路有单相、两相、三相短路,无论哪种故障,任意一相熔断后,撞针触发负荷开关的脱扣器,负荷开关三相联动,及时隔离故障点,防止缺相运行,顺序是先熔断熔丝,后断负荷开关。采用负荷开关加熔断器组合电器作为配电变压器保护,经济实用,既可以开断负荷电流,实现安全操作需要,还可以在10ms内开断短路电流,切除故障并限制短路电流,能够有效保护配电变压器短路故障。

课题为小型变压器的设计

课题为小型变压器的设计应为小型变压器主要面向对象为大众人群，工业需求较少，且主要是降压作用，所以以下课题以单相变压器为对象。小型变压器是指2kVA以下的电源变压器及音频变压器。而对于小型变压器设计原则与技巧，根据所查资料及询问老师傅，应有如下几点。 1：变压器截面积的确定铁芯截面积A是根据变压器总功率P确定的。设计时，若按负载基本恒定不变，铁芯截面积相应可取通常计算的理论值即A= 。如果负载变化较大，例如一些设备、某些音频、功放电源等，此时变压器的截面积应适当大于普通理论计算值，这样才能保证有足够的功率输出能力。 2：每伏匝数的确定变压器的匝数主要是根据铁芯截面积和硅钢片的质量而定的。实验证明每伏匝数的取值应比书本给出的计数公式取值降低10%～15%。例如一只35W电源变压器，通常计算(中夕片取8500高斯)每伏应绕72匝，而实际只需每伏6匝就可以了，这样绕制后的变压器空载电流在25mA左右。通常适当减少匝数后，绕制出来的变压器不但可以降低内阻，而且避免因普通规格的硅钢片经常发生绕不下的麻烦，还节省了成本，从而提高了性价比。 3：漆包线的线径确定线径应根据负载电流确定，于漆包线在不同环境

下电流差距较大，因此确定线径的幅度也较大。一般散热条件不太理想、环境温度比较高时，其漆包线的电流密度应取2A/mm2(线径)。如果变压器连续工作负载电流基本不变，但本身散热条件较好，再加上环境温度又不高，这样的漆包线取电流密度25A/mm2(线径)，若变压器工作电流只有最大工作电流的1/2，这样的漆包线取电流密度3～/mm2(线径)。音频变压器的漆包线电流密度可取～4A/mm2(线径)。这样因时制宜取材既可保证质量又可大大降低成本。 4：并且对于容量在2KVA，一次侧电压48V，二次侧电压220V，频率为50Hz的升压变压器市场价格在700至1000不等，所以对于小型变压器设计也应考虑实际价位。综上所述要想设计出性价比较高的变压器，铁芯的截面积只能大不能小；适当减少每伏的匝数；详细分析负载情况；合理选用漆包线的规格。只有通过反复实践细心推敲，才能真正掌握变压器的设计原则与技巧。变压器的工作原理及基本结构 1.基本结构图图基本结构图 2基本原理根据法拉第电磁感应定律及楞次定律，当一次侧绕组两侧对其施加电压时，绕组会产生电流，于法拉第电磁感应定律，一次侧电流感应出磁，感应磁经主磁路向二次侧方向通过，当感应磁经二次侧绕组时，于法拉第电磁感应定律，二

配电室设计规范

10kV及以下变电所设计规范 GB50053－94 第二节对建筑的要求第6.2.1条高压配电室宜设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪不宜低于1.8m；低压配电室可设能开启的自然采光窗。配电室临街的一面不宜开窗。第6.2.2条变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。相邻配电室之间有门时，此门应能双向开启。第6.2.3条配电所各房间经常开启的门、窗，不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。第6.2.4条变压器室、配电室、电容器室等应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。第6.2.5条配电室、电容器室和各辅助房间的内墙表面应抹灰刷白。地（楼）面宜采用高标号水泥抹面压光。配电室、变压器室、电容器室的顶棚以及变压器室的内墙面应刷白。第6.2.6条长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。长度大于60m 时，宜增加一个出口。当变电所采用双层布置时，位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通道的出口。第6.2.7条配电所，变电所的电缆夹层、电缆沟和电缆室，应采取防水、排水措施。 4.10 对有关专业的要求 4.10.1 可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃（或难燃）介质的电力变压器室、高压配电装置室和高压电容器室的耐火等级不应低于二级。低压配电装置和低压电容器室的耐火等级不应低于三级。 4.10.2 有下列情况之一时，变压器室的门应为防火门：（1）变压器室位于高层主体建筑物内。（2）变压器室附近堆有易燃物品或通向汽车库。（3）变压器位于建筑物的二层或更高层。

（4）变压器位于地下室或下面有地下室。（5）变压器室通向配电装置室的门。（6）变压器室之间的门。 4.10.3 变压器室的通风窗，应采用非燃烧材料。 4.10.4 配电装置室及变压器室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽度加0.30m，高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.30m。 4.10.5 有下列情况之一时，油浸变压器室应设置容量为100%变压器油量的挡油设施或设置能将油排到安全处所的设施：（1）变压器室附近有易燃物品堆积的场所。（2）变压器室下面有地下室。（3）变压器室位于民用主体建筑物内。 4.10.6 配变电所中消防设施的设置：一类建筑的配变电所宜设火灾自动报警及固定式灭火装置；二类建筑的配变电所可设火灾自动报警及手提式灭火装置。 4.10.7 当配电装置室设在楼上时，应设吊装设备的吊装孔或吊装平台。吊装平台、门或吊装孔的尺寸，应能满足吊装最大设备的需要，吊钩与吊装孔的垂直距离应满足吊装最高设备的需要。 4.10.8 高压配电室和电容器室，宜设不能开启的自然采光窗，窗户下沿距室外地面高度不宜小于1.80m。临街的一面不宜开窗。 4.10.9 变压器室、配电装置室、电容器室的门应向外开，并装有弹簧锁。装有电气设备的相邻房间之间有门时，此门应能双向开启或向低压方向开启。 4.10.10 配变电所各房间经常开启的门窗，不应直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的建筑。 4.10.11 当变压器室、电容器室采用机械通风且周围环境污秽时，宜加空气过滤器。 4.10.12 变压器室、配电装置室、电容器室等应有防止雨、雪和小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入屋内的措施。 4.10.13 配电装置室、电容器室和各辅助房间的内墙表面均应抹灰刷白。配电装置室、变压

变压器的设计

目录目录_________________________________________________________________________ 1摘要_____________________________________________________________________ 2 一、变压器的基本结构 ________________________________________________________ 3 二、变压器的工作原理________________________________________________________ 4 1.电压变换_______________________________________________________________ 4 2.电流变换_______________________________________________________________ 5 三、设计内容________________________________________________________________ 5 1、额定容量的确定 _______________________________________________________ 5 2、铁心尺寸的选定_______________________________________________________ 6 3、计算绕组线圈匝数______________________________________________________ 8 4、计算各绕组导线的直径并选择导线________________________________________ 9 5、计算绕组的总尺寸，核算铁芯窗口的面积_________________________________ 10四设计实例________________________________________________________________ 11 4.1 设计要求 ____________________________________________________________ 11 4.2计算变压器参数_______________________________________________________ 12五总结_____________________________________________________________________ 15参考文献____________________________________________________________________ 15附录

配电变压器能效提升计划

配电变压器能效提升计划（2015-2017年）为贯彻《中华人民共和国节约能源法》，落实《重大节能技术与装备产业化工程实施方案》（发改环资〔2014〕2423号），加快高效配电变压器开发和推广应用，全面提升配电变压器能效水平，促进配电变压器产业结构升级，工业和信息化部、质检总局和发展改革委决定组织实施全国配电变压器能效提升计划。一、实施配电变压器能效提升计划的必要性配电变压器是指运行电压等级为6-35千伏、容量在6300千伏安及以下,直接向终端用户供电的电力变压器，广泛应用于工业、农业、城市社区等终端用能领域。截止2013年底，我国在网运行的配电变压器总台数约1530万台，总容量约48亿千伏安。其中，电网公司运行管理的配电变压器台数约860万台，其他企业运行管理的约670万台。据统计，我国输配电损耗占全国发电量的6.6%左右，其中配电变压器损耗占到40-50%。以2013年全国发电量5.32万亿千瓦时计算，全国配电变压器电能损耗约1700亿千瓦时，相当于三峡电站2013年全年发电量（约1000亿千瓦时）的1.7倍，电能损耗十分严重。作为节能减排的重要措施，国际上很多国家都出台了配电变压器能效提升政策。美国早在1998年就发起“能效之星变压器计划”，欧盟在2005年实行了“配电变压器推广合作伙伴计划”，日本于2006年开始实施“变压器能效领跑者计划”。近年来，我国也出台了多项政策，推动高效配电变压器应用和产业发展。2012年，国务院发布了《节能减排“十二五”规划》，明确要求“十二五”期间降低电力变压器损耗，其中空载损耗降低10-13%，负载损耗降低17-19%。2013年，质检总局和国家标准委共同发布了国家标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB 20052-2013），对配电变压器能效指标提出了更高要求。在这些政策推动下，我国配电变压器产业得到一定发展，高效配电变压器（GB 20052-2013中规定的2级能效及以上的配电变压器）产量有所增加，但整体能效水平仍然偏低。截止目前，全国在网运行配电变压器中高效配电变压器比例不足8.5%，新增量中高效配电变压器占比仅为12%，产业发展相对滞后，节能潜力巨大。通过制定实施配电变压器能效提升计划，加快高效配电变压器的推广应用，全面提升我国配电变压器运行能效水平，对降低配电变压器电能损耗，推动配电变压器产业发展，促进工业节能降耗具有重要意义。二、总体思路、基本原则和主要目标（一）总体思路以企业为主体，以提升能效为目标，围绕配电变压器开发、生产、使用和回收等环节，加快推广、促进淘汰，逐步提升高效配电变压器在网运行比例；加强政策引导，强化标准规范，完善认证体系，严控市场准入，加大监督检查力度，建立激励与约束相结合的实施机制，全面提高配电变压器能效水平，推动配电变压器产业转型升级，促进节能降耗。（二）基本原则

变压器的设计

怎样配置住宅小区配电变压器

中小型变压器设计

油浸电力变压器设计手册-沈阳变压器(1999) 6负载损耗计算

配电变压器节能设计选型

变压器的设计实例

最新变压器设计及计算要点

最佳低频变压器设计方法

工频变压器设计计算

配电变压器保护配置设计

课题为小型变压器的设计

配电室设计规范

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