昂宝的变压器设计步骤
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变压器制作流程变压器是一种用来改变交流电压的电气设备,它在电力系统中起着至关重要的作用。
在本文中,我们将介绍变压器的制作流程,帮助大家更好地了解变压器的工作原理和制作过程。
首先,变压器的制作需要准备一些基本材料和工具,包括铁芯、绕组线、绝缘纸、绝缘漆、绝缘胶带、绝缘管等材料,以及绕线机、绝缘测试仪、绝缘处理设备等工具。
在准备工作完成后,制作变压器的具体流程如下:1. 铁芯制备,首先需要对铁芯进行切割和组装,以满足变压器设计的要求。
铁芯的质量和形状对变压器的性能有着重要的影响,因此在铁芯制备过程中需要严格控制尺寸和形状的精度。
2. 绕组制作,绕组是变压器中起着电磁能转换作用的部件,它由绕组线和绝缘材料组成。
在绕组制作过程中,需要根据设计要求将绕组线绕制在铁芯上,并使用绝缘纸、绝缘漆等材料对绕组进行绝缘处理,以确保绕组的安全可靠。
3. 绝缘处理,在整个变压器制作过程中,绝缘处理是至关重要的环节。
通过对绕组和铁芯进行绝缘处理,可以有效地防止绝缘击穿和绝缘老化现象的发生,提高变压器的安全可靠性。
4. 组装调试,在完成铁芯制备、绕组制作和绝缘处理后,需要将它们进行组装,并进行一系列的调试工作。
包括绝缘测试、匝间电压测试、短路测试等,以确保变压器的性能符合设计要求。
5. 油浸处理,对于一些大型变压器来说,还需要进行油浸处理。
油浸处理可以有效地提高变压器的绝缘性能,同时还可以对变压器进行散热和防腐蚀处理。
通过以上几个步骤,一个完整的变压器制作流程就完成了。
在实际生产中,还需要严格按照相关标准和规范进行操作,确保变压器的质量和性能达到要求。
总之,变压器的制作流程虽然复杂,但是通过科学的工艺和严格的质量控制,可以生产出高质量、高性能的变压器产品,为电力系统的稳定运行提供了重要保障。
希望本文能够帮助大家更好地了解变压器的制作过程,对相关领域的从业人员有所帮助。
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。
原副边的变比为:。
(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,可计算原边匝数为:。
(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。
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。
CCM模式【步骤一】输入变压器设计规格输入input Vin(min)输入电压DC Vin180输出功率Pout100输出电压Vout112效率Eff0.88最大占空比Dmax0.4495频率f120计算匝数比N 1.312281043最小导通时间Dmin0.254734357【步骤二】DCM/CCM临界输入电流平均值Ii0.631313131输入电流增量△Ib 2.808957203临界感值Lb0.240035697第三步:初步选取感值【步骤三】以CCM计算在Ts周期内输入平均电流Is0.631313131ton内平均电流值Iavg 1.404478601分割比P=Iavg/Ip1分割比P2最小电流值Ip10.702239301最大电流值Ip2 2.106717902ton内电流增量△Ipp 1.404478601原边电感Lp0.480071394【注解1】设计时不用过分关心原边电感Lp,因为Lp与Lg成反比,可以人为通过调整气隙大小Lg而改变Lp,一般取值为临界电感【注解2】当使用反激架构设计超大功率变压器时(>200W),考虑到原边峰值电流过大,可以人为地调小“分割比”(取值在1~2之【步骤四】计算AP,选取磁心和骨架窗口和磁心截面乘积AP0.303805978PC40 100C时 Bs=0. 39T Bmax0.293【CORE】PC40EER28-Z Ae82.1【BOBIN】BEER28-1110CPFR Aw114le64每匝长度lw52.2Ve5257电流密度J5绕组系数Ku0.2【步骤五】计算变压器原副边匝数,气隙大小,辅助绕组匝数原边匝数Np42.04374919取42Ns32.00533927取整32气隙lg0.379092687辅助绕组输出电压Vr17.5辅助绕组匝数Nr 5.00083426取整5【步骤六】计算电流的有效值原边电流最小值Ip10.702239301原边电流最大值Ip2 2.106717902原边电流的有效值Ip(rms)0.980078874副边电流最大值Is1 2.764605966副边电流最小值Is20.921535322副边电流的有效值Is(rms) 1.423317197【步骤七】选择绕组线径趋肤深度d0.190814264原边所选线径d10.35有效面积S10.096211194原边有效电流面积Sp=Ip(rms)/J0.196015775副边所选线径d20.35有效面积S20.096241819副边有效电流面积Ss=Is(rms)/J0.284663439辅助绕组所选线径d30.35有效面积S30.096211194窗口系数Kw0.15615799实际窗口系数Kw0.15615799【步骤八】计算损耗和温升原边铜损Pcu0.134217295副边铜损Pcu0.215670382Pfe 2.15537Ptotal 2.505257677△T 6.093268625【作者】严晓方 【更新日期】2006-11-30【说明】设计者填写绿色内容,其他自动生成Vin(max)430VW【注解】 110+2(2V 为输出整流二极管RHRP860的电压压降) 【注解】这里一般选取值为0.8KHzN =Vin*Dmax/(V0*(1-Dmax))Dmax/{(1-Dmax)*(Vinmax/Vinmin)+Dmax)}A Po/(EFF*Vin)A 2*Ii/DmaxmH Vin*Dmax/(△Ib*f)A Is=IiAIavg=Is/Dmax 【注解】这里一般选取值为2:1P=Iavg/Ip1A Ip1=Iavg/PA Ip2=2*Iavg -Ip1A △Ipp=Ip2-Ip1mH Lp=Vin*Dmax/(△Ipp*f)cm4AP=(Pt*1e4)/(2deltB*f*J*Ku)mm2mm2mm mm mm3A/mm2,【注解】根据散热方式可取3~6,一般设定值为5A/mm2 【注解】这里一般选取值为0.2Np=Lp*Ip2/(Bmax*Ae)Np=Vin(min)*Dmax/(△Bac*Ae*f)取定Np,Ns ,计算实际的Dmax 、DminT 【注解】Bmax M模式下变压器的设计流程【注解】最初设计选择0.45,在选定Np 、Ns 计算出实际的Dmax 后返代回进行运算反比,可以人为通过调整气隙大小Lg 而改变Lp ,一般取值为临界电感值Lb 的2倍。
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。
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流程汇编
Process compilation
变压器制作工艺流程
变压器制作主要由变压器的拼装、线圈的制作、油箱及附件的制作几大部分组成。
这几部分在变压器制作过程中几乎是同步进行的。
各部件加工完成后进行总装置。
1.油箱及附件的制作。
1.下料(剪切、气割、机械加工下料)。
2、油
箱及附件组对、焊接与调整。
3、油箱及附件的除锈、除渣及收拾。
4、油箱及附件的酸洗及试漏(油箱的机械强度实验)。
5、油箱及附件的喷漆。
1.线圈的制作。
1.首先是绝缘件制作与预备。
2、线圈的卷制、
起立、整形、枯燥、迫压、浸漆、烘干等一系列的处理
转装置待器身装置。
1.变压器拼装。
1、铁芯制作,其间包含硅钢片剪切、硅钢片的预叠、铁
芯装置、铁芯绑扎及入炉枯燥、铁芯实验。
1.器身装置,其间包含绝缘件装置及线圈出面包
扎处理,线圈的套装、插板及夹铁、作器身半成品实验、引线装置(包含开关装置,引线的制作与装置)、器身
作半成品实验、器身入炉枯燥(包含绝缘电阻丈量)。
2.总装置,其间包含器身的收拾与紧固、铁芯对
地绝缘电阻的丈量、查看器身清洁度及各零部件的紧固
程度、分接线及引线绝缘间隔、装箱注油(包含变压器
附件装置),送检,作变压器出厂项目实验,实验合格
后拆开包装,并处理入库手续。
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。
原副边的变比为:。
(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,可计算原边匝数为:。
(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。
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。