变压器叠片式铁心重量计算新方法
变压器铁芯计算程序
100
600
0.3
100
47.5
0.3
60
130
0.3
60
260
0.3
80
100
0.3
80
120
0.3
0
0
0.3
0
0
0.3
0
0
0.3
1
0.0570463
18
90
225
0.5
34
0.97
68 5.209191 20
1 0.08081558 19
0
0
0.5
0
0.97
20
90
350
0.5
46
0.97
92 10.96313 20
2 0.21867746 21
90
360
0.5
17
0.97
34 4.167353 20
2 0.08081558 22
730 150 156
720 140 206
710 130 156
700 120 105
690 110 104
670
90
160
650
70
111
片厚
0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23
叠片系 数
0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94
13
60
185 0.5
51
0.97
102 4.283113
14
0
0
0.5
0
0.97
15
90
225
变压器铁心计算
式中: K D—铁心直径经验系数, 对冷轧硅钢片的铁心及铜绕组的变压器, 一般取K D = 52～57 , 对特大型变压器, 由于运输高度的限制, 此经验系数有时取得还要大些;q j — 接缝磁化容量(VA/cm 2),根据斜接缝处磁密(),从表1.3或表1.4中选取; P r — 额定容量( kVA );K I 0 — 空载电流附加系数, 铁心为全斜接缝时, 从表1.2 中选取。
表1.2 附加系数 ( 铁心为全斜接缝时 )注: ①三相五柱式等轭是指主轭和旁轭截面相等, 不等轭是指主轭和旁轭截面不相等。
6 冷轧硅钢片性能数据冷轧硅钢片性能数据,可按表 1.3公式计算, 或直接从表 1.4 中选取。
2/B B m mj角重是指边柱中心线外侧铁轭四个角的重量及心柱与铁轭各级填补的重量（如图1.2中阴影部分所示）。
标准铁心的角重, 具体数据可从表1.5至表1.7查得, 下面仅以三相变压器为例, 计算其角重。
图1.2 铁心角重计算示意图p tx—铁心硅钢片单位损耗(W /kg ),ρ tx —铁心硅钢片密度( g / cm3 ) , 冷轧硅钢片取ρ tx = 7.65 g / cm3 ;f d —铁心叠片系数, 从表1.1中选取, 采用冷轧硅钢片35Z155时, f d = 0.97 ; S jk—铁心级块毛截面积( cm2 );b m—铁心级块中的最大片宽( cm ) ;δm—铁心级块(铁心中两个油道之间或油道至最外级间)的总厚度( cm ) ; m—修正系数。
最外部级块(油道至最外级间的级块) : m = 1 ;中间级块: 当δm≤7.5 cm 时: m = 1 ;当δm≥20 c m 时: m = 0.5 ;当7.5 <δm< 20 cm 时: m = 1.3 －0.04 δm( 1.15 )摘要本设计是以亚东亚变压器公司SFSZ-4000/110型变压器铁心为设计题目，主要任务是使得变压器在运行过程中的减少能耗和减小噪声。
变压器电磁计算
1.85
1.78
2.15
63-110/3-10 kV
1.85
1.96
2.03
2.17
63-110/35/3-10 kV
2
2.1
2.18
2.45
电密计算：相电流/导线截面积（单根导线面积x并饶根数）
性能水平
8
9
10
电密
3．5
3
2．5
轴向高度计算：单根导线包完绝缘高度（b）*段数+压缩后轴向油道高度+线圈到铁轭尺寸
电压（kV)
3-6
10
35
63
110
段数
36-60
40-70
56-76
60-80
60-80
2x34,2x44
电抗高度的估算：
HK=IN*WN*D*K/ et*Uk%*104(D/40+主空道+2 Uk%+4) mm
D---铁心直径
K----经验系数
经验系数
铜线
铝线
热轧
冷轧
热轧
冷轧
3-35/0.4-10kV
3.低压匝数
W2=U2/ et保留小数点后三位
重新确定et，B,磁密计算B=450*et/ At
4.高压匝数
W1=U1/ et各分接匝数
电压比校核实际匝数与et的乘积与实际电压的差
绝对值(W1* et-实际电压)/实际电压*100%
允许偏差
标准规定允许偏差值
计算允许偏差
主分接
≦0.25%或≦短路阻抗x10%
铜油温升计算公式:
自冷内线圈 0.41 q0.6+匝绝缘校正温差+辐向及油道高度校正温差
变压器叠片式铁心重量计算新方法
变压器叠片式铁心重量计算新方法摘要：给出了变压器叠片式铁心重量的一种计算方法，并给出了与常用计算方法的对比实例。
关键词：变压器叠片式铁心重量计算绪论：在变压器的设计计算过程中，铁心的重量是一个非常重要的参数，是计算铁心空载损耗的基础，也是生产前材料准备所必需的。
目前叠片式铁心的重量计算均采用常用的计算方法，即分别计算铁心的各个心柱重量、铁轭重量及角重，再相加得出铁心的总重量。
这种方法简单实用，对设计计算变压器铁心的各项技术参数时均能满足要求，但因为变压器铁心的每一级的硅钢片的宽度是不一样的，这样只给出一个总重量，不能分别给出铁心的每一级的重量，不能满足生产备料的需要。
本文给出了一种全新的叠片式铁心的计算方法，借助计算机软件（office excel 或WPS表格等）电子表格类软件强大的计算能力，通过先分别计算铁心和每一级的重量，再将各级重量相加得出铁心总重量，这样就可以非常方便的得出了铁心各级的重量及总重量等参数。
为了简单明了的说明问题，本文只以三相三柱式叠片铁心，且铁心柱和铁轭尺寸及形状相同为例来说明其重量计算方法，其余结构的铁心计算思路是一样的，只是计算公式略有不同，本文不作论述。
一、铁心重量常用计算方法对于三相三柱式叠片结构铁心，如图一所示，在叠片式铁心的窗口高度（Ho）、心柱中心距（Mo）及各级的片宽、级厚数据确定了后，就可以对铁心的重量进行计算了。
常用的计算方法，一般是分为三步，分别计算铁心的各个心柱重量、铁轭重量和角重，再相加得出铁心的总重量。
计算方法如下：1、铁心心柱重量计算变压器铁心的心柱一般是指套有线圈的部分，通常是竖直方向放置，其重量计算公式为：Gz = 3•Ho•Sz•ρ•10-4 （kg）式中：Ho —铁心窗高（mm）；Sz —铁心柱净截面积（cm2）；Ρ —硅钢片密度（g /cm3），冷轧硅钢片取ρ= 7.65 g /cm3。
2、铁心铁轭重量计算变压器铁心的铁轭一般是指套不套线圈只起闭合磁路作用的部分，通常是水平方向放置，用于安装夹件的部分。
变压器铁芯用料计算公式(一)
变压器铁芯用料计算公式(一)变压器铁芯用料计算公式1. 基本概述变压器铁芯用料计算公式是用来计算变压器铁芯的尺寸和重量的一种数学公式。
通过合理使用这些公式，可以确定铁芯的材料成本，并确保变压器的性能符合设计要求。
2. 计算公式磁通密度B的计算公式磁通密度B是指通过变压器铁芯的磁通量在单位截面积上的分布情况。
一般情况下，磁通密度B的计算公式如下：B = Φ / (Ae*N)其中， B: 磁通密度，单位为特斯拉(T) Φ: 总磁通量，单位为韦伯(Wb) Ae: 有效截面积，单位为平方米(m^2) N: 匝数，单位为匝(turns)举例说明：假设一个变压器的总磁通量为2Wb，有效截面积为^2，匝数为1000匝，那么根据上述公式，可以计算出磁通密度B为：B = 2Wb / (^2 * 1000turns) = 20T铁芯截面积A的计算公式铁芯截面积A是指变压器铁芯有效截面的面积，是铁芯用料计算中的重要参数。
一般情况下，铁芯截面积A的计算公式如下：A = Ae * N举例说明：假设一个变压器的有效截面积为^2，匝数为1000匝，那么根据上述公式，可以计算出铁芯截面积A为：A = ^2 * 1000turns = 100m^2铁芯重量W的计算公式铁芯重量W是指变压器铁芯的总重量，也是铁芯用料计算中的重要参数。
一般情况下，铁芯重量W的计算公式如下：W = A * L * ρ其中， W: 铁芯重量，单位为千克(kg) A: 铁芯截面积，单位为平方米(m^2) L: 铁芯长度，单位为米(m) ρ: 铁芯材料的密度，单位为千克/立方米(kg/m^3)举例说明：假设一个变压器的铁芯截面积为100m2，铁芯长度为，铁芯材料的密度为7500kg/m3，那么根据上述公式，可以计算出铁芯重量W为：W = 100m^2 * * 7500kg/m^3 = 375000kg3. 结论通过使用上述列举的计算公式，我们可以对变压器铁芯的尺寸和重量进行精确计算。
EI铁芯电源变压器计算步骤
EI铁芯电源变压器计算步骤已知变压器有以下主要参数：初级电压Ｕ1=220V, 频率 f=50Hz次级电压Ｕ2=20V, 电流Ｉ2=1A其他一些要求如安规、温升、电压调整率、环境、（防潮、防震、防灰尘等）、工作状态、寿命等。
EI型变压器设计软件计算步骤如下：1.计算变压器功率容量：2.选择铁芯型号：3.计算铁芯磁路等效长度：4.计算铁芯有效截面积：5.计算变压器等效散热面积：6.计算铁芯重量：7.计算胶芯容纳导线面积:8.初定电压调整率：9.选择负载磁通密度:10.计算匝数：11.计算空载电流:12.计算次级折算至初级电流：13.计算铁芯铁损：14.计算铁损电流：15.计算初级电流:以下为结构计算：16.计算各绕组最大导线直径：17.校核能否绕下:18.计算各绕组平均长度：19.计算各绕组导线电阻:20.计算各绕组导线质量：21.计算各绕组铜损：22.计算各绕组次级空载电压:23.核算各绕组次级负载电压:24.核算初级电流:25.核算电压调整率：重复8~25项计算三次：26.修正次级匝数:重复8~25项计算三次：27核算变压器温升:EI型变压器设计软件计算步骤如下：1. 计算变压器功率容量：以下为结构计算：2. 选择铁芯型号： 16.计算各绕组最大导线直径:3. 计算铁芯磁路等效长度： 17.校核能否绕下:4. 计算铁芯有效截面积： 18.计算各绕组平均长度：5. 计算变压器等效散热面积： 19.计算各绕组导线电阻:6. 计算铁芯重量: 20.计算各绕组导线质量:7. 计算胶芯容纳导线面积： 21.计算各绕组铜损:8. 初定电压调整率： 22.计算各绕组次级空载电压:9. 选择负载磁通密度: 23.核算各绕组次级负载电压:10.计算匝数： 24.核算初级电流:11.计算空载电流: 25.核算电压调整率：12.计算次级折算至初级电流：重复8~24项计算三次：13.计算铁芯铁损： 26.修正次级匝数:14.计算铁损电流：重复8~24项计算三次：15.计算初级电流: 27.核算变压器温升:1．计算变压器功率容量 纯电阻性负载绕组伏安值：VA纯阻=ΣU i I i半波整流绕组伏安值：VA半波=Σ1/2U j I j+U j√I2j- I2=全波整流绕组伏安值：VA全波=Σ1.71U k I k桥式整流绕组伏安值VA桥式=ΣU m I m倍压整流绕组伏安值：VA倍压=ΣU d I d变压器功率容量计算：VA换算= VA纯阻+VA半波+VA全波+VA桥式+VA倍压2.选择铁芯型号： 铁芯型号 a C L h HEI-28 8 6 28 17 25EI-35 9.6 7.7 35 19.5 29.5EI-41 13 8 41 21 33EI-48 16 8 48 24 40EI-54 18 9 54 27 45EI-57 19 9.5 57 28.5 47.5EI-60 20 10 60 30 50EI-66 22 11 66 33 55EI-76 .2 25.4 12.7 76.2 38.1 63.5EI-85.8 28.6 14.3 85.8 42.9 71.5EI-96 32 16 96 48 80EI-105 35 17.5 105 52.5 87.5EI-114 38 19 114 57 95EI-133.2 44.4 22.2 133.2 66.6 111当EI-48以上时：L≥48 C=0.5a h=1.5a H=2.5a L=3aLHahc3．计算铁芯磁路等效长度l fe： EI-48以上（含EI-48） l fe=2h+2c+0.5πa=（4+0.5π）a=5.57a （cm）例：EI-57 l fe=5.57a=5.57×19=10.58 cmEI-48以下：l fe=2h+((a/(L-a-2c))((2c+π(0.25a+(L-a-2c) /4))) （cm）e=0.5(L-a-2c)例：EI-35：l fe=2×1.95+((0.96/(3.5-0.96-2×0.77))(2×0.77)+ π( 0.25 ×0.96+ 3.5-0.96-2×0.77)/4))=((3.9+(0.96/1((1.54)+ π(0.24+0.25)) =3.9+0.96(1.54+1.539)=6.86 （cm）铁芯磁路平均长度lfe（cm）型号EI-28 EI-35 EI-41 EI-48 EI-54 EI-57 EI-60L fe 5.86 6.86 8.15 8.91 10.03 10.58 11.14型号EI-66 EI-76 EI-86 EI-96 EI-105 EI-114 EI-133L fe 12.25 14.15 15.93 17.82 19.49 21.17 24.734．．计算铁芯有效截面积A fe：A fe=a×B11×K fe （cm2）K fe —铁心片占空系数. a---铁芯舌宽（cm）B11—铁芯叠厚（cm）例：铁芯EI 57×25 0.5mm 铁芯片A fe =a×B11×K fe =1.9×2.5×0.96=4.56 （cm2）铁芯片厚度0.35mm0.5m m占空系数0.950.965．计算变压器等效散热面积F： 铁芯散热面积F fe= 0.01( 2B11(H+L) +2(H×L-(a+2ch))cm2线圈散热面积F CU=0.02 ((a+πc)h+2ca+2πc2) cm2式中：B11—铁芯叠厚（mm）例：EI-57×25 铁芯铁芯散热面积F fe= 0.01( 2B11(H+L) +2(H×L-(a+2ch)) cm2=0.01(2×25(47.5+57)+2(57×47.5-(19+2×9.5×28.5)=84.74 cm2线圈散热面积F CU=0.02((a+πc)h+2ca+πc2) cm2=0.02×((19+π×9.5)×28.5+2×19×9.5+π×9.5×9.5))=40.73 cm26.计算铁芯质量： 铁芯质量G fe= K fe×V fe×Υ=0.001 K fe×(H×L-2×c×h)×B11 ×Υ gΥ---铁芯材料密度 g/cm3EI-48以上：铁芯体积：V fe=0.001×6×a2×B11 cm3铁芯质量G fe= 0.001×K fe×V fe×Υ=0.001× K fe×6×a2×B11×Υ g例：牌号 H50 - 0.5mm EI-57×25 铁芯铁芯体积V fe=0.001(HL-2ch) B11=0.001(57×47.5-2×9.5×28.5) ×25=54.15 cm3铁芯质量G fe= K fe×V fe×Υ=0.96×54.15×7.85=408g或铁芯质量G fe=0.001×0.96×6×192×25×7.85=408g7.计算胶芯容纳导线面积Aw：A W=C×D (mm2)型号EI-28 EI-35 EI-41 EI-48 EI-54 EI-57 EI-60C 5.97.47.7910.21111.7D 4.1 5.5 5.8 5.8 6.2 6.9 7.3AW24.1940.744.6651.363.2475.985.41型号EI-66 EI-76 EI-86 EI-96 EI-105 EI-114 EI-133 C1315.417.520D8.38.911.312.45A W108137198249抽屉式胶芯:单位：mm（两空间相同）型号 EI-28 EI-35 EI-41 EI-48 EI-54 EI-57 EI-60C 8.2 8.8 10 11.2 12.5 12.7 D6.2 6.3 6.3 6.27.458.36AW 51.25 55.44 63 68.2 93.1 106型号 EI-66 EI-76 EI-86 EI-96 EI-105 EI-114 EI-133C 14.5 16.6 18.8 22 25.2D 9.35 10.5 12 13.8 15.2AW 136 174 226 305 383（两空间不同）型号 EI-28 EI-35 EI-41 EI-48 EI-54 EI-57 EI-60C1 6.5 7.5 8.5 9.2 11.2 11.8 12.4C2 7.5 8.8 9.5 11 12 13.3 13.5D 4.1 5.5 5.8 5.8 6.2 6.9 7.3AW1 29.6 45 52.7 59.8 69.44 93.22 101AW2 34.1 52.8 58.9 71.5 74.4 105.1 110型号 EI-66 EI-76 EI-86 EI-96 EI-105 EI-114 EI-133C1 13.4 14.9C2 15.4 17.5D 9.3 10.5AW1 125 156AW2 143 185型号 EI-28 EI-35 EI-41 EI-48 EI-54 EI-57 EI-60C 14.9 17.4 19 21.6 23.5 25.6 27D 4.6 6.3 6.25 6.5 6.2 7.85 8.35AW 68.54 92.61 119 140 146 201 225 型号 EI-66 EI-76.2 EI-85.8 EI-96 EI-105 EI-114 EI-133.2C 30 34.6 40 45 49 52.8D 9.15 10.7 12 12.5 15.6 15.9AW 275 370 480 563 762 8408.初定电压调整率△U%：电压调整率△U%在10%-30%之间，可初定为15%，通过计算后修正。
变压器铁心
铁心的叠片质量检测工艺卡一、铁心的作用和分类说到铁心的质量检测，不得不先说一下铁心的作用和分类一、铁心的作用：铁心是变压器的基本部件，是变压器的磁路和安装骨架。
铁心的磁导体是变压器的磁路。
它把一次电路的电能转为磁能，又由自己的磁能转变为二次电路的电能，是能量转换的媒介。
因此，铁心由磁导率很高的电工钢片(硅钢片)制成。
电工钢片又很薄(0.23～0.35mm)，且有绝缘，涡流损耗很小。
磁导体是铁心的主体，所以后面所称的铁心实指磁导体。
铁心的重量在变压器各部件中重量最大，在干式变压器中占总重量的60％左右。
在油浸式变压器中，由于有变压器油和油箱，重量的比例稍有下降，约为40％。
变压器的铁心(即磁导体)是框形闭合结构。
其中套线圈的部分称为心柱，不套线圈只起闭合磁路作用的部分称为铁轭。
现代铁心的心柱和铁轭均在一个平面内，即为平面式铁心。
二、铁心的分类：1、铁心的基本类型：铁心有两大基本结构形式，即壳式和心式。
它们的主要区别在于磁路，即铁心与线圈的相对位置，线圈被铁心包围时称为壳式；铁心被线圈包围时称为心式，如图1-1所示。
图1-1铁心的两种主要结构形式a心式 b壳式1一铁心柱 2一铁轭 3一线圈一般情况下，壳式铁心是水平放置的，心式铁心是垂直放置的。
大容量的心式变压器由高度所限，压缩了上下铁轭的高度，以增加旁轭的办法做磁路，将变压器铁心做成单相一柱(一个心柱)单相四柱(两个心柱)或三相五柱(三个心柱)。
但是它们仍保留心式结构的特点，因此它们虽有包围线圈的旁轭，仍属于心式结构。
1）、壳式铁心结构具有下列特点：①每种容量的铁似叠片只有一种片宽，故加工比较方便。
②因铁心戴面为长方形，故与之相配合的线圈截面也应为长方形，同时线饼之间面积较大，这样可使饼间电容增大，对地电容与饼间电容之比小，故可改善线圈中的冲击电位分布，因此超高变压器采用壳式铁心结构时可简化线圈结构。
③壳式电力变压器的引线都在上部，故出线方便，这一点对三相三线圈及自耦变压器则更方便。
变压器铁心计算
式中: K D—铁心直径经验系数, 对冷轧硅钢片的铁心及铜绕组的变压器, 一般取K D = 52～57 , 对特大型变压器, 由于运输高度的限制, 此经验系数有时取得还要大些;q j — 接缝磁化容量(VA/cm 2),根据斜接缝处磁密(),从表1.3或表1.4中选取; P r — 额定容量( kVA );K I 0 — 空载电流附加系数, 铁心为全斜接缝时, 从表1.2 中选取。
表1.2 附加系数 ( 铁心为全斜接缝时 )注: ①三相五柱式等轭是指主轭和旁轭截面相等, 不等轭是指主轭和旁轭截面不相等。
6 冷轧硅钢片性能数据冷轧硅钢片性能数据,可按表 1.3公式计算, 或直接从表 1.4 中选取。
2/B B m mj角重是指边柱中心线外侧铁轭四个角的重量及心柱与铁轭各级填补的重量（如图1.2中阴影部分所示）。
标准铁心的角重, 具体数据可从表1.5至表1.7查得, 下面仅以三相变压器为例, 计算其角重。
图1.2 铁心角重计算示意图p tx—铁心硅钢片单位损耗(W /kg ),ρ tx —铁心硅钢片密度( g / cm3 ) , 冷轧硅钢片取ρ tx = 7.65 g / cm3 ;f d —铁心叠片系数, 从表1.1中选取, 采用冷轧硅钢片35Z155时, f d = 0.97 ; S jk—铁心级块毛截面积( cm2 );b m—铁心级块中的最大片宽( cm ) ;δm—铁心级块(铁心中两个油道之间或油道至最外级间)的总厚度( cm ) ; m—修正系数。
最外部级块(油道至最外级间的级块) : m = 1 ;中间级块: 当δm≤7.5 cm 时: m = 1 ;当δm≥20 c m 时: m = 0.5 ;当7.5 <δm< 20 cm 时: m = 1.3 －0.04 δm( 1.15 )摘要本设计是以亚东亚变压器公司SFSZ-4000/110型变压器铁心为设计题目，主要任务是使得变压器在运行过程中的减少能耗和减小噪声。