变压器手册中铁芯结构常数的计算
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变压器铁心匝数计算法一、编织法:编织法是变压器铁心计算中最直观的一种方法,它适用于变压器铁芯结构比较复杂的情况。
具体步骤如下:1.首先,需要将变压器铁芯分成若干个部分,通常为上、下半部分和中间部分。
2.然后,将每个部分的铁芯分成若干个小片,每个小片的宽度相等。
3.接下来,计算每个小片的长度,具体计算方法是将每个小片的宽度累加起来,然后乘以每个小片的厚度。
4.对于每个小片,根据对称性来计算其上的绕组匝数。
5.最后,将每个小片上的绕组匝数相加,得到整个铁心的绕组匝数。
二、平均长度法:平均长度法是变压器铁心计算中较为简单的一种方法,它适用于铁芯结构比较规则的情况。
具体步骤如下:1.首先,将铁芯按照轴向划分为若干个小段。
2.然后,计算每个小段的平均长度,具体计算方法是将每个小段的长度相加,然后除以小段的个数。
3.根据每个小段的平均长度,计算出每个小段上的绕组匝数。
4.最后,将每个小段上的绕组匝数相加,得到整个铁心的绕组匝数。
三、均布密度法:均布密度法是变压器铁心计算中最常用的一种方法,它适用于铁芯结构比较规则且对称的情况。
具体步骤如下:1.首先,将铁芯按照轴向划分为若干个小段。
2.然后,计算每个小段的真实长度,具体计算方法是将每个小段的长度相加,然后乘以每个小段上的绕组厚度。
3.根据每个小段的真实长度和绕组厚度,计算出每个小段上的绕组匝数。
4.最后,将每个小段上的绕组匝数相加,得到整个铁心的绕组匝数。
四、方法比对法:方法比对法是将上述三种方法相互比对,以确定最后的结果。
具体步骤如下:1.首先,按照编织法、平均长度法和均布密度法分别计算出变压器铁心的绕组匝数。
2.然后,将三种方法得到的绕组匝数进行比对,如果三种方法得到的结果接近,则可以确定铁心的绕组匝数为该结果;如果结果差异较大,则需要重新检查计算过程。
以上是变压器铁心匝数计算的几种方法,根据实际情况选择合适的方法进行计算,以确保变压器的工作稳定和可靠。
谁知道怎样算出变压器截面面积和线圈匝数
㈠计算变压器功率:
按公式电功率(P)=电流(I)×电压(V)先算出次级功率,后再算出初级功率(P2、P3、P3……),
初级功率(P1)=次级功率(P2+P3+P3……)×1.15
变压器功率以瓦(W)计算
㈡铁芯的计算:
铁芯有效截面,根据铁片好坏而得出。
一般变压器矽钢片是采用每平方公分10000高斯磁通密度,
S(平方公分)=1.2√WW。
如普通黑铁片用每平方公分6000高斯磁通密度,
S(平方公分)=2√W。
有现成铁芯可用以下公式
W=(S/1.2)2。
S=铁芯阔(公分)×铁片迭厚(公分)。
㈢计算线圈的匝数:
每伏匝数=4.5×105/B×S,其中B是铁芯每平方公分磁通密度。
初级线圈匝数=每伏匝数×初级电压
次级线圈匝数=每伏匝数×次级电压×1.05
㈣绕组导线截面:
电流(I)=电功率(P)/电压(V)。
一般连续使用定额的导线电流密度用每平方2.5安培算,
导线直径 D=0.7√I
㈤核算铁芯窗口是否能够容纳所有绕组
以上是我平时搞的计算公式,做好后可以使用。
转载自:https:///doc/view-d4*******.html。
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。
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。
基于变压器电压调整率α的变压器磁芯选择Kg法公式推导为什么写此读书笔记法,一直没有去实践过,当尝试着用数学软件以前读变压器与电感器设计手册第三版的KgMathcad进行一次验算时,发现计算结果与书中不一样了,甚至连单位也不正确了。
才想起只是看书,其中的公式是怎么由来的却没有去推导。
于是去推导了一下,才发现书中的公式在一些地方将一些有单位的常数变量,带入计算时并未带入单位,才导致这样的。
书也读了,公式也推导了,何不将此运用于以后的设计中,将些推导写下来留作备用。
此文档与原书中K的最终表达形式不完全一样,但最终计算结果一样,在读书笔记的最后面g有代入原书例子的数据进行公式验证。
另外,我相信同样有很多小伙伴在读这点时应该有同样的疑问,希望这读书笔记对大家再次读到变压器与电感器设计手册第三版这本书的Kg法选择磁芯时有点小帮助。
要先讲一下变压器的电压调速率的概念,因为K g 法是与其有关的。
变压器电压调整率的定义变压器电压调整率是指变压器某一个绕组的空载电压和同一绕组在规定负载和功率因数时的电压之差与该绕组空载电压的比,通常用百分数表示。
变压器空载输出电压≔V o_nl 12.5V 假设没有铜损时输出电压变压器满载输出电压≔V o_fl 11.5V假设铜损全部由负载直流电流导致变压器电压调整率≔α=――――-V o_nl V o_fl V o_nl0.08如图所示,假设输入输出相等,电压的降低是由于初次级绕组电阻引起的直流损耗引起变压器初级理论无损耗输入电压≔V p 12.5V 变压器次级理论无损耗输出电压≔V s 12.5V 变压器满载输出时初级电流有效值≔I in 1A 变压器满载输出时次级电流有效值≔I o 1A变压器初级绕组直流电阻≔R p ⋅50010-3Ω变压器次级绕组直流电阻≔R s ⋅50010-3Ω变压器满载输出时初级绕组直流压降≔ΔV p =⋅I in R p 0.5V 变压器满载输出时次级绕组直流压降≔ΔV s =⋅I o R s 0.5V假设初次级绕组上具有相同的电流密度,分配的窗口面积相等则有ΔV p等于ΔV s变压器电压调整率也可以表示为≔α+――ΔV p V p ――ΔV s V s用电流乘以上面公式≔α+―――⋅ΔV p I in ⋅V p I in ―――⋅ΔV s I o⋅V s I o假设初级铜损≔P cu_p ⋅ΔV p I in假设次级铜损≔P cu_s ⋅ΔV s I o 初级输入功率≔P in ⋅V p I in等于次级输出功率≔P o ⋅V s I o如果忽略输入输出转换效率的因素进行工程计算变压器电压调整率也可以表示为≔α――――+P cu_p P cu_sP o 也等于≔α―――2P cu_p P in也等于≔α―――2ΔV pV p≔α――――2⎛⎝⋅I in R p ⎞⎠V p也等于≔α⋅――――2⎛⎝⋅I in R p ⎞⎠V p ―V p V p也等于≔α―――⋅2P in R p V p 2的几何此公式表明变压器的调整率与变压器的初级绕组直流电阻R p 有关系,而R P 与变压器常数Kg 有关系。
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。
变压器铁芯计算公式变压器铁芯的计算可是个挺有意思的事儿呢!在咱们深入了解变压器铁芯计算公式之前,先给您讲讲我之前遇到的一件小事儿。
有一次,我去一个小型工厂参观,看到工人们正在组装变压器。
其中一个年轻的工人小李,满头大汗,一脸苦恼。
我好奇地上去问了问,原来是他在计算铁芯尺寸的时候遇到了难题。
他手里拿着一堆数据,嘴里还不停地念叨着什么,看上去十分着急。
我凑过去看了看,发现他的计算方法有些混乱。
这就让我想到了咱们今天要说的变压器铁芯计算公式。
变压器铁芯的计算,那可是相当重要的。
如果计算不准确,变压器的性能可就大打折扣啦!首先,咱们来说说铁芯截面积的计算。
这通常用公式A = K√P 来计算,其中 A 是铁芯截面积,P 是变压器的功率,K 是一个系数,一般取值在 1.0 到 1.5 之间。
比如说,要是一台变压器的功率是 100 瓦,咱们取 K 为 1.2,那铁芯截面积 A 就等于1.2×√100 = 12 平方厘米。
再来说说铁芯的窗口面积。
这个计算就稍微复杂一点啦,一般用公式 B = I×N×S 来算,其中 B 是窗口面积,I 是电流,N 是匝数,S 是导线的截面积。
比如说电流是 5 安培,匝数是 100 匝,导线截面积是 2平方毫米,那窗口面积 B 就等于 5×100×2 = 1000 平方毫米。
还有铁芯的磁路长度,这得根据铁芯的形状来算。
如果是矩形铁芯,那就把各个边的长度加起来;要是环形铁芯,那就用公式L = π×(D + d) / 2 ,其中 D 是铁芯外径,d 是铁芯内径。
您看,这些公式听上去好像挺复杂,但只要咱们多练练,多算算,其实也没那么难。
就像那个年轻工人小李,经过我的一番讲解和他自己的努力,最终也算出了正确的铁芯尺寸,脸上露出了开心的笑容。
在实际应用中,还得考虑铁芯的材质、工作频率等因素。
不同的材质,导磁性能不一样,这也会影响到计算的结果。
在计算变压器圆柱铁芯时,需要确定其容量和效率,并根据绕组尺寸和绝缘要求来计算铁芯的截面积。
具体步骤如下:
1. 确定变压器的容量和效率。
容量是指变压器在额定电压和频率下能输出的功率,通常以千伏安(kV A)表示。
效率是指变压器输出功率与输入功率之比,通常以百分比表示。
2. 确定绕组尺寸和绝缘要求。
绕组尺寸包括变压器绕组的直径、厚度和匝数等参数。
绝缘要求则是指变压器绕组和铁芯之间的绝缘性能要求。
3. 根据变压器容量和效率计算出变压器铁心的有效截面。
有效截面的计算公式为:A = P^0.5,其中A 表示有效截面,P 表示变压器容量。
以上步骤仅供参考,如有需要建议咨询专业人士获取更准确的信息。
铁芯尺寸和变压器容量的关系
铁芯尺寸和变压器容量之间存在一定的关系。
根据变压器的工作原理,其容量与铁芯的截面积和磁通密度有关。
在磁通密度保持不变的情况下,变压器容量与铁芯截面积成正比,而与铁芯长度成反比。
因此,可以通过增加铁芯截面积或减小铁芯长度来提高变压器容量。
在工程实践中,为了估算变压器容量与铁芯尺寸之间的关系,可以采用以下经验公式:
容量(kVA) = (铁芯截面积A(cm²) × 常数K)²
其中,常数K的取值范围为~,具体取值需要根据实际情况进行确定。
需要注意的是,这只是一种经验估算方法,实际的关系可能会因为其他因素的影响而略有不同。
因此,在设计和制造变压器时,需要综合考虑各种因素,以确保变压器的性能和可靠性。
干式单相变压器计算方式一、基本参数及计算额定一次电压18 kV 额定二次电压230 V 额定容量32 kV A额定一次电流 1.77 A 额定二次电流139 A 二次电阻0.55 Ω短时二次电流418 A 相数 2 相额定频率50 Hz短接时间 5 min 二次分接抽头电压100 V 阻抗电压5.6 %二、铁心计算铁心直径110 mm 叠片系数0.97 铁心级数 3 级较终磁密 1.66 T 单位面积激磁容量0.4 片宽叠厚总叠厚有效面积79.0744 cm2 单位激磁容量 2.6 100 47 47单位重量损 1.25 铁心窗高672 mm 78 15.5 78窗高比心距 1.95 铁心中心距345 mm 47 11 100三、线圈计算初选磁密 1.65 T 初步每匝电势2.8993 V 低压匝数79 实际每匝电势 2.9113 V 电压比的核算-0.003 % 高压匝数6183高压线圈的排列与计算线圈型式两柱串联 1 轴向尺寸计算幅向尺寸计算每柱线圈匝数3092 段间距离20 mm 外绝缘厚度 3.5 mm层数 5 层每段匝数1530 内绝缘厚度2.5 mm导线规格QZ-2 每层匝数307 层间绝缘1.66 mm导线直径0.5 mm 每段高度206 mm 幅向尺寸11 mm 漆膜厚度0.12 mm 轴向高度432 mm 绝缘内半径123 mm并联根数 1 根电抗高度431.33 mm 内半径125.5 mm导线总截面0.79 mm2 端部绝缘60 mm 外半径136.5 mm电流密度 2.241 A/mm2 线圈总高度552 mm 绝缘外半径140 mm每相段数 2 段高压线圈至铁轭距离60 mm 平均半径131 mm。
1,连续工作模式。
D取0.5;F=65KHZ;P0=10W;V0=40V;效率η=85%;计算过程:输入功率Pin=P0/0.85=11.76W实在功率:Pt=Pin+P0=21.76W1/(1+X)AP=Ae*Aw=(Pt*10000/K0*Kf*FBwKj)K0:窗口使用系数取0.2;Kf:波形系数取4(正弦波取4.44)F:频率65KHZ;Bw:工作磁通密度取0.2T(后续做了一个取值0.25T的计算,计算可做参考,如果线绕不下,可以取0.25T计算得到结果)。
Kj:电流密度比例系数。
本计算取铁粉心做计算,取值为403,并查表得X=-0.12.代入计算得AP=0.035CM4(厘米的四次方)(注:用其他公式,计算得大约值AP=0.1 cm4)磁芯可选EE16;(或者EE19),一下计算是按照EE16做计算。
EE16磁芯型号查表得AP=0.0765CM4(厘米的四次方);Ae=19.20mm2(平方毫米)Ts=1/F=15.38微秒;D=0.5,得出Ton=15.38*0.5=7.69=7.7微秒。
最小电压值Vs=85*1.35*1.2=138V市电最小值取85V;整流后整流系数取1.35;电压波动系数取1.2。
初级匝数Np=Vs*Ton/B*AeB为交变工作磁密取0.2T(括号:另一个数值取0.25T);Ae=19.20MM2代入公式得Np=276.7=277圈(B取0.25T,得Np=222圈)原边绕组每匝伏:Vs/Np=0.498V/匝输出电压V0=40V,整流二极管0.7V,绕组上压降=0.6V;得40+0.7+0.6=41.3V副边绕组匝数Ns=41.3/0.498=82.9=83圈(B=0.25T计算得Ns=67圈)计算线径:原边绕组电流:Ip=11.8/138=0.0855A;(输入电压/最小输入电压)X电流密度J=Kj*(Aw*Ae)Kj=403,取正数方便计算=400;X=-0.12;AP=0.0765CM4得出J=544.5A/CM2计算原边绕组裸线面积Axp=Ip/J=0.000157CM2查表得AWG#35线,Axp=0.0001589CM2(8)计算副边绕组裸线面积:Axs=I0/J=0.25/544.5=0.000459CM2查表得AWG#30线:Axs=0.0005067CM2(9)电感计算:周期内平均输入电流Is=Pin/Vs=0.0855A导通时间平均电流Iave=Is*T/Ton=0.0855*2=0.171A不完全能量传递模式:Ip1=Iave/2=0.0855A;Ip2=3Ip1=0.2565A得出电流在导通时间内的变化值Ip2-Ip1=0.171A原边电感计算:Lp=Vs*Ton/(Ip2-Ip1)=6.214MH由此求出电感系数AL=Lp/(Np*Np)=81nH/平方匝(B取0.25T时,得126nH/平方匝)(10)计算磁芯气隙:lg=μ0*Np*Np*Ae/Lpμ0=4π*10e-7;(e-7表示10的负7次方)Lp:原边电感。
变压器铁芯计算程序
1.输入数据
用户首先需要输入一些基本的输入数据,包括变压器的额定容量、额
定频率、变比、盥金属损耗等。
这些数据是程序计算的依据。
2.计算铁芯截面积
根据用户输入的额定容量和额定频率,程序可以自动计算出变压器的
额定电流。
然后,根据额定电流和额定频率的关系,可以计算出变压器的
额定磁感应强度。
接下来,根据铁芯的材料特性,可以计算出铁芯的最佳
截面积。
铁芯截面积的计算是根据变压器磁通密度和铁芯的铁磁材料特性
进行的。
3.计算铁芯高度
根据用户输入的变比和铁芯截面积,程序可以计算出铁芯的磁路长度。
接下来,根据变压器的额定磁通密度,可以计算出铁芯的高度。
4.计算铁芯的重量和成本
根据铁芯的截面积和高度,可以计算出铁芯的体积。
然后,根据变压
器的铁芯材料密度,可以计算出铁芯的重量。
接下来,根据铁芯材料的市
场价格,可以计算出铁芯的成本。
5.输出结果
程序最后会将所有计算的结果输出给用户。
包括铁芯的截面积、高度、重量和成本等。
用户可以根据这些结果来进行进一步的设计和调整。
总结:
变压器铁芯计算程序是一款专门用于计算变压器铁芯设计参数的软件工具。
它能够根据用户提供的输入数据,自动完成铁芯截面积、高度、重量和成本的计算,并输出结果。
这样,设计师们可以方便快捷地进行变压器铁芯设计,提高设计效率。
变压器铁心计算范文变压器是一种常用的电力设备,用于改变交流电的电压,以便在电网中输送电能。
变压器主要由铁心和线圈组成,铁心是变压器的重要部分之一、铁心的设计和计算对于变压器的正常运行和高效性能起着至关重要的作用。
铁心是变压器的磁路部分,负责传递磁通和提供磁路的导磁路径。
铁心一般由软磁材料制成,如硅钢片。
硅钢片具有较低的磁导率和磁滞损耗,能够减少变压器的能量损失。
铁心的构造一般为““E型”或“I型”,即由两个侧面长条形和一个中间矩形形成。
铁心的计算一般包括磁通密度的确定和铁心的尺寸计算。
磁通密度是指通过变压器铁心的磁通量与截面积的比值。
磁通密度过低会导致变压器体积过大,磁通密度过高会引起铁心过热。
通常,变压器的磁通密度取决于变压器的功率和频率。
在磁通密度确定后,铁心尺寸的计算是为了使变压器能够承受所需的磁通和电流。
计算铁心尺寸需要考虑铁磁材料的磁导率、电流密度和突波磁通的影响。
通常,铁心的长度和宽度可根据铁磁材料的饱和磁导率和磁通密度进行估算。
铁心的计算还需要考虑变压器的功耗和损耗。
功耗是指变压器在工作过程中所产生的热量,主要由铁心的能量损耗和铜损耗组成。
能量损耗由铁心材料的磁滞损耗和涡流损耗等因素造成,一般通过减小磁通密度和采用牢固的铁心结构来降低损耗。
铜损耗是指通过线圈通电产生的损耗,一般通过选择合适的线径和降低电流密度来减小损耗。
此外,铁心的设计还需要考虑变压器的冷却方式和噪音问题。
传统的变压器冷却方式一般是通过自然冷却或强制冷却来实现的,而现代的变压器通常采用油冷却或干式冷却方式。
对于噪音问题,一般采用各种隔音材料和减振措施来降低噪音。
综上所述,变压器铁心的计算主要包括磁通密度的确定、铁心尺寸的计算、功耗和损耗的估算以及冷却和噪音问题的考虑。
设计合理的铁心可以确保变压器的正常运行和高效性能,减小能量损失,提高变压器的使用寿命。
因此,在变压器设计和制造过程中,对铁心的计算要十分重视。
变压器铁芯功率计算
铁损是由于铁芯在交变磁场中产生的磁滞损耗和涡流损耗造成的。
磁滞损耗与铁芯的材料特性和磁场的频率有关,而涡流损耗则与铁芯的材料、磁场频率和铁芯的形状尺寸有关。
铁芯功率损耗可以通过以下公式进行估算:
Piron = K1 f^α B^β。
其中,Piron为铁芯的铁损功率,K1为常数,f为变压器的工作频率,B为磁感应强度,α和β为与铁芯材料相关的指数。
涡流损耗可以通过以下公式进行估算:
Peddy = K2 f^2 B^2 t^2。
其中,Peddy为铁芯的涡流损耗,K2为常数,f为变压器的工作频率,B为磁感应强度,t为铁芯的厚度。
综合考虑铁损和涡流损耗,变压器铁芯的总功率损耗可以表示
为:
Ptotal = Piron + Peddy.
在实际工程中,为了减小铁芯功率损耗,可以采用合适的铁芯材料、优化铁芯的形状和尺寸、控制变压器的工作频率和磁感应强度等措施。
这些措施可以有效地降低铁芯功率损耗,提高变压器的效率和性能。
总之,变压器铁芯功率计算涉及复杂的物理公式和材料特性,需要综合考虑多个因素,以确保准确计算铁芯的功率损耗。