制作变压器的三个主要步骤
制作变压器的三个主要步骤
江苏省泗阳县李口中学 沈正中
1、变压器铁芯面积与功率关系
S =K
式中的S 为变压器铁芯面积,单位为cm 2(平方厘米);P 为变压器总输出功率,单位为W (瓦);K 为经验系数,其大小与P 的对应关系可参考下表来选用。
2、计算每伏匝数
变压器的其中一个绕组感应电动势有效值为
E =4.44f NBS×10-4
这个绕组每1V 感应电动势的匝数为:N 0= 。
式中的E 为这个绕组两端的总电压,单位为V (伏特);f 为交
流电的频率,单位为Hz (赫兹);N 为这个绕组总匝数,单位为匝;B 为磁感应强度,单位为T (特斯拉);S 为变压器铁芯面积,单位为cm 2(平方厘米);N 0为每伏匝数,单位为匝/伏。
由于一般工频f =50Hz ,于是上式可写成: 。
注:不同的硅钢片,所允许的B 值也不同:
冷扎硅钢片D310取1.2~1.4T ;热扎硅钢片D41、D42取1~1.2T ;D43取1.1~1.2T ;对于XED 、XCD 、BOD 晶粒取向冷扎硅钢带,B 值可取1.6~1.8T ;一般电机用热扎硅钢片D21~D22取0.5~0.7T 。
如果不知道硅钢片的牌号,按经验可以将硅钢片扭一扭,如硅钢片薄而脆的则磁性能较好(俗称高硅),B 可取大些;若硅钢片厚而软的,则磁性能较差(俗称低硅),B 可取小些。一般B 可取在0.7~1T 之间。
一般说来,B 值取低限,将使匝数增加,用铜量增加,费用增加,但也带来空载损耗小,铁芯损耗小、绕组发热小、绝缘不易老化等好处。另外,如果在取铁芯截面时,取得稍大些时,用铁量增加,则会使绕组匝数减小,用铜量减小,即用铁量与用铜量成反比关系。
3、计算导线直径
线圈承受电流与导线截面积关系式为:I =jS 。
式中的S 为导线截面积,单位为mm 2(平方毫米),I 为电流,单位为A (安培);j 为电流密度,单位为A /mm 2(安/毫米2)。
上式中电流密度一般选用j =2~3A /mm 2,变压器短时工作时可以取j =4~5A /mm 2。如果取j =2.5A /mm 2时,则:
d =0.715 式中d 为导线直径,单位为mm (毫米)。