设计变压器
变压器设计 - (完整版) -
2020/4/18
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
55
➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
一 短路阻抗的概述
2020/4/18
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
56
➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
2020/4/18
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
57
➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
二 双绕组变压器短路阻抗计算
二-1 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组无轴向油道）
2020/4/18
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
58
➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
2020/4/18
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
59
➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
二-2 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组有轴向油道或气道）
2020/4/18
不懈创新
39
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算
（层式）辐向计算（mm）
（层式）轴向、窗高、电抗高度计算
aδ+0.05----带绝缘的导线直径或厚度
×na----导线沿辐向并绕根数
（mm） bδ+0.05----带绝缘的导线直径或宽度
ac----每匝导线总厚度
×nb ----导线沿轴向并绕根数
绕组计算
2020/4/18
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
21
分目录—变压器高、低压绕组计算
目录
一 初算每匝电压....................................23 二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核................24 三 电流密度与导线规格选择..........................30 四 绕组型式选择....................................35 五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算..............37 六 导线电阻与重量计算..............................41 七 线圈电阻损耗、负载损耗..........................51
变压器的设计计算方法
变压器的设计计算方法变压器是电力系统中常用的电气设备，用来实现电能的传输和变换。
设计一个变压器需要考虑多种因素，包括预期的功率大小、电流密度、电压比、损耗和效率等。
下面将详细介绍变压器的设计计算方法。
1.确定设计参数：在设计变压器之前，需要明确需要满足的设计参数。
这包括输入和输出的电压、额定功率、频率等。
同时还需要了解电力系统的电压等级和标准，以确保变压器的设计符合系统要求。
2.计算变压器的额定功率：变压器的额定功率是指变压器能够输送的最大功率。
一般来说，额定功率可以通过下式计算得到：额定功率=输出电压×额定电流其中，额定电流可以通过下式计算得到：额定电流=额定功率/输入电压3.计算变压器的线圈匝数：线圈匝数的选择是决定变压器变比的重要因素。
通常情况下，变压器的线圈匝数比根据输入和输出电压的比例确定。
可以使用下式计算线圈匝数比：线圈匝数比=输入电压/输出电压4.确定变压器铁芯尺寸：变压器的铁芯尺寸是变压器的一个关键参数，直接影响变压器的功率和损耗。
选择合适的铁芯尺寸需要考虑到磁通密度、饱和磁感应强度和铁芯截面积等因素。
一般来说，可以使用下式计算铁芯截面积：铁芯截面积=额定功率/(线圈匝数×磁通密度×频率×磁通波动系数)5.计算变压器的损耗和效率：变压器的损耗和效率是设计中需要重点考虑的因素。
变压器的总损耗可以分为载流损耗和空载损耗两部分。
载流损耗是指变压器在额定电流下的功率损耗，可以通过下式计算得到：载流损耗=额定电流²×电阻总和空载损耗是指变压器在没有负载时的功率损耗，可以通过下式计算得到：空载损耗=铁芯损耗+线圈损耗其中，铁芯损耗可以通过下式计算得到：铁芯损耗=铁芯重量×铁芯材料的比热损耗系数线圈损耗可以通过下式计算得到：线圈损耗=线圈总重量×线圈材料的比热损耗系数变压器的效率可以通过下式计算得到：效率=(额定功率-损耗)/额定功率6.进一步优化设计：在上述基本设计计算完成之后，可以根据需要对变压器的设计进行进一步优化。
变压器设计计算公式
变压器设计计算公式1.整流变压器的设计计算公式：-一次侧绕组电流(I1)=输出电流(I2)×变比(N2/N1)- 一次侧绕组电压 (V1) = 输出电压峰值(V2_peak) × 变比(N2/N1)-二次侧绕组电流(I2)=二次负载功率(P2)/二次电压(V2)- 二次侧绕组电压 (V2) = 输出电压峰值(V2_peak) / √2-变比(N2/N1)=输出电压(V2)/输入电压(V1)-一次绕组线圈数(N1)=输入电压(V1)×变比(N2/N1)/输入电流(I1) - 二次绕组线圈数 (N2) = 输出电压峰值(V2_peak) × 变比(N2/N1) / 二次电压 (V2)2.隔离变压器的设计计算公式：-一次侧绕组电流(I1)=输出电流(I2)×变比(N2/N1)-一次侧绕组电压(V1)=输出电压(V2)×变比(N2/N1)-二次侧绕组电流(I2)=输出电流(I2)-二次侧绕组电压(V2)=输出电压(V2)-变比(N2/N1)=输出电压(V2)/输入电压(V1)-一次绕组线圈数(N1)=输入电压(V1)×变比(N2/N1)/输入电流(I1) -二次绕组线圈数(N2)=输出电压(V2)×变比(N2/N1)/输出电流(I2)3.功率变压器的设计计算公式：-铁芯截面积(A)=额定功率(P)/(变压器磁密(B)×变压器有效磁路长度(l))-铁芯有效磁路长度(l)=铁芯总长度(L)-窗口长度(Lw)-铁芯总长度(L)=两个E型铁片数量(n)×一个E型铁片长度(L1)+两个I型铁片数量(n)×一个I型铁片长度(L2)-窗口高度(Hw)=二次绕组高度(H2)-绝缘层厚度(h)-窗口宽度(Ww)=二次绕组宽度(W2)-绝缘层厚度(h)-铁芯窗口面积(Aw)=窗口高度(Hw)×窗口宽度(Ww)-铁芯有效磁路长度(l)=铁心总长度(L)-窗口总长度(Lw)需要注意的是，这些计算公式只是基础的设计公式，实际工程中还需要考虑到各种损耗和效率、绝缘、散热等因素的影响，以得到准确的变压器设计结果。
变压器设计方案
变压器设计方案变压器设计方案变压器是一种电气设备，用于改变交流电的电压。
在设计变压器时，需要考虑多个因素，例如输出电压、输入电压、功率损耗等等。
下面是一个基本的变压器设计方案。
1. 确定输出电压和输入电压：首先要确定变压器的输出电压和输入电压。
根据需要，计算所需的变压比。
例如，如果需要从220V的电源转换成110V的输出电压，变压比为2:1。
2. 计算功率：根据所需的输出电流和输入电压计算功率。
功率的计算公式为P=IV，其中P为功率，I为电流，V为电压。
根据功率的计算结果，选择合适的导线和铁芯材料。
高功率变压器需要使用更大的导线和更大的铁芯。
3. 选择合适的铁芯材料：铁芯材料对变压器的性能有很大的影响。
铁芯的主要作用是增强磁场，使得变压器的效率更高。
常用的铁芯材料有硅钢片和铁氧体。
硅钢片具有良好的磁导率和低的铁损耗，而铁氧体则具有更高的饱和磁感应强度。
4. 计算匝数：变压器的匝数对变压器的变压比和效率有很大的影响。
根据所需的变压比，计算主副线圈的匝数。
匝数的计算公式为N2/N1=V2/V1，其中N为匝数，V为电压。
根据匝数的计算结果，选择合适的导线。
5. 确定冷却方式：高功率变压器在工作时会产生较多的热量，因此需要选择合适的冷却方式，以确保变压器的正常工作。
常见的冷却方式有自然冷却和强制冷却。
6. 进行实际制造：在完成设计后，可以开始制造变压器。
根据设计方案，选择合适的导线、铁芯和冷却器进行制造。
在制造过程中，需要注意保证匝数的准确性、绕线的均匀性和绝缘材料的使用。
7. 进行测试和调试：制造完成后，需要对变压器进行测试和调试，以确保其正常工作。
可以使用电压表和电流表进行测试，检查输出电压和输入电流是否符合设计要求。
综上所述，一个变压器的设计方案需要考虑输出电压、输入电压、功率、铁芯材料、匝数、冷却方式等多个因素。
正确认识和处理这些因素，能够设计出性能良好的变压器。
同时，在实际制造和测试过程中，也要注意细节和质量控制，保证变压器的稳定性和安全性。
变压器设计公式
变压器设计公式
变压器是一种用于改变电压和电流的电力传递设备。
根据电气原理，变压器的设计可通过以下公式计算：
1.磁通密度（B）的计算：
变压器的磁通密度可通过下述公式计算：
B=(V*10^8)/(4.44*f*N*A)
其中，B为磁通密度，V为变压器的电压，f为电源频率，N为变压器的匝数，A为磁路截面积。
2.爬电和感应电压（U）的计算：
变压器的爬电和感应电压可通过以下公式计算：
U=K*h
其中，U为爬电和感应电压，K为一个与环境条件相关的常数，h为绕组的高度。
3. 铁损耗（P_fe）的计算：
变压器的铁损耗可通过以下公式计算：
P_fe = K_fe * B^2 * V^2 * f * 10^(-7)
其中，P_fe为铁损耗，K_fe为一个与材料特性相关的常数，B为磁通密度，V为电压，f为频率。
4. 铜损耗（P_cu）的计算：
变压器的铜损耗可通过以下公式计算：
P_cu = (R1 + R2) * I^2
其中，P_cu为铜损耗，R1和R2为绕组的电阻，I为负载电流。
5. 总损耗（P_total）的计算：
变压器的总损耗可通过以下公式计算：
P_total = P_fe + P_cu
6.转变比（k）的计算：
变压器的转变比可通过以下公式计算：
k=V2/V1
其中，k为转变比，V2为输出电压，V1为输入电压。
以上是变压器设计过程中常见的计算公式，每个公式的参数可能会有所不同，具体根据设计要求和材料特性进行调整。
变压器设计
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
14
➢ 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
一 影响铁芯直径选择的主要因素
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
15
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
二 铁芯直径的计算 二 - 1 铁芯直径的计算公式
二 - 2 每柱容量 的计算
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
18
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
19
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
20
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
第三篇 变压器高低压
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
4
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
一 设计变压器应该注意的问题
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
5
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
6
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
二 设计变压器一般程序
2020/6/21
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
7
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
三 电力变压器技术参数确定
变压器设计公式范文
变压器设计公式范文变压器设计是电力系统中非常重要的一环，通过变压器可以实现电压的升降，从而适应不同电气设备的需求。
变压器设计需要考虑多个因素，包括额定功率、额定电压、效率、温升和尺寸等。
本文将介绍变压器设计的基本公式和相关注意事项。
一、基本公式1.变比公式变压器的变比公式可以用如下公式表示：N1/N2=U1/U2=I2/I1其中，N1和N2分别表示一次侧和二次侧的匝数，U1和U2分别表示一次侧和二次侧的电压，I1和I2分别表示一次侧和二次侧的电流。
2.功率公式电力变压器的功率可以用如下公式表示：P = √3 x U x I x cosφ其中，P表示功率，U表示电压，I表示电流，φ表示功率因数。
二、设计的基本要点1.额定功率计算额定功率是指变压器能够长时间、稳定地传输的功率。
额定功率的计算通常是根据负载功率和变压器的额定电压进行估算的。
功率计算公式如下：P=UxI其中，P表示功率，U表示电压，I表示电流。
2.额定电压选择额定电压选择需要根据实际需求和系统的电压水平来确定。
通常，一次侧的额定电压会根据电力系统的电压等级来选择。
二次侧的额定电压一般根据用户的需求来确定。
3.匝数计算变压器的匝数计算涉及到一次侧和二次侧的电压和电流。
匝数的计算可以通过变比公式或额定功率公式得到。
4.功率因数功率因数是指电流与电压之间的相位关系。
在变压器的设计过程中，需要考虑功率因数对变压器性能的影响。
通常，功率因数一般会控制在0.8至1之间，以提高系统的效率。
5.效率计算变压器的效率是指输出功率和输入功率之间的比值。
通常，变压器的效率应在85%以上。
效率的计算公式如下：效率=输出功率/输入功率x100%6.温升计算变压器在工作过程中会产生一定的损耗，从而导致温度升高。
为了确保变压器的稳定运行和寿命，需要对变压器的温升进行合理计算和控制。
温升计算的公式如下：温升=PxR其中，P表示损耗，R表示热阻。
7.尺寸计算变压器的尺寸计算需要考虑绕组的大小、冷却装置的布置以及外壳的设计等。
变压器的设计方法
变压器的设计方法变压器是一种电力设备，用于将电能从一个电路传输到另一个电路，通常通过改变电压实现。
变压器的设计方法是按照一定规则和原理进行设计，以确保其工作稳定可靠，并满足特定的电压需求。
变压器的设计方法可以分为以下几个步骤：1.确定变压器的基本参数：在设计变压器之前，需要明确变压器的一些基本参数，包括输入输出电压、功率、频率、相数等。
这些参数将决定变压器的尺寸和结构。
2.计算变压器的变比：变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值。
根据需要的输出电压和输入电压，通过计算得出变压器的变比。
变比的选择将决定变压器的输出功率和性能。
3.确定磁路设计：磁路设计是变压器设计的关键部分，主要是确定变压器的铁心结构和线圈布置。
铁心的设计要考虑磁通密度、铁芯损耗和磁阻等因素，以提高变压器的效率和性能。
线圈的布置要考虑绕组的散热和电磁相互作用等因素。
4.确定绕组参数：绕组是变压器中的重要部分，负责将输入电能传递到输出端。
绕组的设计要考虑到电流密度、截面积、匝数、漏抗和内阻等因素。
通过计算和仿真，确定合适的绕组参数，以实现稳定的电压输出。
5.计算和验证：在设计过程中，需要进行各种计算和验证，以确保变压器的设计和性能符合要求。
包括磁路分析、电路分析、热稳定性分析等。
这些计算和验证将为变压器的制造和使用提供依据。
6.制造和测试：完成变压器的设计后，需要进行制造和测试。
制造过程中要注意工艺和材料的选择，以确保变压器的质量和可靠性。
测试过程中要对变压器的各项参数进行检查和验证，以确保其正常工作。
7.优化和改进：变压器的设计和使用过程中，可能会遇到一些问题或需要改进的地方。
通过分析和优化，可以提高变压器的性能和效率，以满足不断变化的需求。
总之，变压器的设计方法是一个复杂而系统的工作，需要综合考虑电路、磁路、材料和工艺等多个因素。
只有在科学的设计和严格的制造和测试过程中，才能保证变压器的质量和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变压器的设计过程
2008-09-17 来源：Internet 浏览：86
变压器设计变压器的设计过程包括五个步骤：①确定原副边匝数比；②确定原副边匝数；③确定绕组的导线线径；④确定绕组的导线股数；⑤核算窗口面
积。
(1)原副边变比
为了提高高频变压器的利用率，减小开关管的电流，降低输出整流二极管的反向电压，减小损耗和降低成本，高频变压器的原副边变比应尽量大一些。
为了在任意输入电压时能够得到所要求的电压，变压器的变比应按最低输入电压选择。
选择副边的最大占空比为，则可计算出副边电压最小值为：，式中，为输出电压最大值，为输出整流二极管的通态压降，为滤波电感上的直
流压降。
(2)确定原边和副边的匝数
首先选择磁芯。
为了减小铁损，根据开关频率，参考磁芯材料手册，可确定最高工作磁密、磁芯的有效导磁截面积、窗口面积。
则变压器副边匝数为：
根据副边匝数和变比，可计算原边匝数.
(3)确定绕组的导线线径
在选用导线线径时，要考虑导线的集肤效应。
所谓集肤效应，是指当导线中流过交流电流时，导线横截面上的电流分布不均匀，中间部分电流密度小，边缘部分电流密度大，使导线的有效导电面积减小，电阻增加。
在工频条件下，集肤效应影响较小，而在高频时影响较大。
导线有效导电面积的减小一般采用穿透深度来表示。
所谓穿透深度，是指电流密度下降到导线表面电流密度的0.368(即：)时的径向深度。
，式中，，为导线的磁导率，铜的相对磁导率为，即：铜的磁导率为真空中的磁导率，为导线的电导率，铜的电导率。
为了有效地利用导线，减小集肤效应的影响，一般要求导线的线径小于两倍的穿透深度，即。
如果要求绕组的线径大于由穿透深度所决定的最大线径时，可采用小线径的导线多股并绕或采用扁而宽的铜皮来绕制，铜皮的厚度要小于两
倍的穿透深度。
(4)确定绕组的导线股数
绕组的导线股数决定于绕组中流过的最大有效值电流和导线线径。
在考虑集肤效应确定导线的线径后，我们来计算绕组中流过的最大有效值电流。
原边绕组的导线股数：变压器原边电流有效值最大值，那么原边绕组的导线股数（式中，J为导线的电流密度，一般取J=3～5 , 为每根导线的导电面积。
）。
副边绕组的导电股数：①全桥方式：变压器只有一个副边绕组，根据变压器原副边电流关系，副边的电流有效值最大值为：；②半波方式：变压器有两个副边绕组，每个负载绕组分别提供半个周期的负载电流，因此其有效值为（为
输出电流最大值）。
(5)核算窗口面积
在计算出变压器的原副边匝数、导线线径及股数后，必须核算磁芯的窗口面积是否能够绕得下或是否窗口过大。
如果窗口面积太小，说明磁芯太小，要选择大一点的磁芯；如果窗口面积过大，说明磁芯太大，可选择小一些的磁芯。
重新选择磁芯后，再重新计算，直到所选磁芯基本合适为止。
根据要设计的单相变压器功率、初次级电压、电流为依据，通过公式求出有关数。
根据功率求铁芯(线圈套着部分)截面：
S＝1.25×根号P
(单位：CM)
根据铁芯截面、铁芯导磁率求每伏匝数：
N＝4.5×100000/Bg×S
(Bg＝铁芯导磁率，一般为6000～14000高斯，现时的铁芯导磁率均为10000高斯以上，不会判断时可取10000高斯计算)
铁芯导磁率为10000高斯时，其公式简化为：
N＝45/S
根据变压器功率求电流，因为变压器的输入功率≈输出功率，所以，初、次级电流公式均适用：
I＝P/U
根据初、次级电流求初、次级线径：
D＝1.13×根号(I/δ)
(D＝导线直径，I＝初级或次级电流，δ＝导线电流密度，一般每平方为2.5～3A，通常取2.5A计算)
1
回答者：陈坚道。