| 详细介绍： 
SG-80VA高性能变压器（电话：15021034882）
干式变压器的工作环境
O - 4O ℃ ，相对湿度< 80 %
海拔高度：不超过2500 米。
避免遭受雨水、湿气、高温、高热或直接日照。其散热通风孔与周边物体应有不小于40cm 的距离。
防止工作在腐蚀性液体、或气体、尘埃、导电纤维或金属细屑较多的场所。
防止工作在振动或电磁干扰场所。
避免长期倒置存放和运输，不能受强烈的撞击。
变压器的主要参数有电压比、频率特性、额定功率和效率等。
（一）电压比n 变压器的电压比n与一次、二次绕组的匝数和电压之间的关系如下：n=V1/V2=N1/N2式中N1为变压器一次（初级）绕组，N2为二次（次级）绕组，V1为一次绕组两端的电压，V2是二次绕组两端的电压。 升压变压器的电压比n小于1，降压变压器的电压比n大于1，隔离变压器的电压??慰 s惣
（二）额定功率P 此参数一般用于电源变压器。它是指电源变压器在规定的工作频率和电压下，能长期工作而不超过限定温度时的输出功率。 变压器的额定功率与铁心截面积、漆包线直径等有关。变压器的铁心截面积大、漆包线直径粗，其输出功率也大。
（三）频率特性 频率特性是指变压器有一定有工作频率范围，不同工作频率范围的变压器，一般不能互换使用。因为变压器有其频率范围以外工作时，会出现工作时温度升高或不能正常工作等现象。
（四）效率 效率是指在额定负载时，变压器输出功率与输入功率的比值。该值与变压器的输出功率成正比，即变压器的输出功率越大，效率也越高；变压器的输出功率越小，效率也越低。 变压器的效率值一般在60%~100%之间。
条件： INPUT ：120V/60HZ
OUTPUT： 30VDC@1.17A FULL WAVE RECTIFIER
12VDC @500mA FULL WAVE RECTIFIER
温升≤600C 电压调整率≤10%
解答：
1、 原理图
2、 交/直流功率、电流、电压的转换
A、功率 转换系数K0=交流输出功率/直流输出功率
全波整流（双臂） 桥式整流
交/直流功率转换系数K0 1.57 1.11
交/直流电流转换系数K1 0.707 1
交/直流电压转换系数K2 1.11 1.11
次级第一绕组交流输出功率 : PSEC#1=PDC x 1.57=1.57x 1.17x30=55.1W
次级第二绕组交流输出功率 : PSEC#2=PDC x 1.57=1.57x 0.5x12=9.42W
次级交流输出总功率 : P总=( PSEC#1+PSEC#2)x2=(55.1+9.42)x2=129.04W
B、电流 转换系数K1=次级交流电流/次级直流电流
次级第一绕组单臂电流 : K1=IAC/IDC IAC=0.707 x 1.17=0.82917A
次级第一绕组电流应为双臂电流 : I=0.82719 x 2=1.654A
次级第二绕组单臂电流 : K1'=IAC/IDC IAC'=0.707 x 0.5=0.3535A
次级第二绕组电流应为双臂电流 : I=0.3535 x 2=0.707A
C、电压 转换系数K2=次级交流电压/次级直流电压
次级第一绕组交流电压 : K2=UAC/UDC UAC=1.11 x 30=33.3V
次级第二绕组交流电压 : K2=UAC/UDC UAC'=1.11 x 12=13.32V
3、 变压器的输出功率P2=129.04W
4、 选择铁心，确定电磁参量
B=15000GAUSS J=2.5~3.0A/MM2 K=0.25 效率=90%
WaSc=P2x108/4.44x60x300A/CM2X0.9X0.25X1.5X104
Sc为铁心截面积=ah a=(D-d)/2
D为磁环外径 d为磁环內径 h为磁环厚度
Wa为铁心窗口面积
若內径孔留d/2时，Wa=dh/2
若內径孔留d/4时，Wa=3dh/4
此变压器选择內径孔留d/2，则Wa=dh/2
故有
dh/2 x ah=P2X108/26973x104-----------------------------------(1)
a=(D-d)/2----------------------------(2)
(2)代入(1)中有(若D=2d)
d2h2=4P2x108/26973 X104
d2h2=4 x 129.04 x 108/26973 X104
dh=13.83CM
当d=4.4CM时, h=3.11CM
当d=5CM时, h=2.77CM
当d=3CM时, h=4.61CM
故选择铁心为: 85(OD) X 44 (ID) X 28(H)
5、 圈数计算
E=4.44fNBmAe
PRI: 120X108= 4.44x60 xNPRI x1.5x104x 5.74=2301.7x104
NPRI=523T
SEC#1: 33.3X108= 4.44x60 xNSEC x1.5x104x 5.74=2301.7x104
NSEC#1=145T
SEC#2: 13.32X108= 4.44x60 xNSEC x1.5x104x 5.74=2301.7x104
NSEC#2=58T
6、 电流的计算
A 次级反射到初级的电流
I2’=Isec#1 NSEC#1/NPRI+Isec#2 NSEC#2/NPRI=1.654x145/523+0.707x58/523=0.536A
B 铁损电流
铁的重量G=p x Sc x Lc=7.65 x(8.5-4.4)/2 x 2.8 x 0.97 x3.14 x (8.5+4.4)/2 x 10-3
=0.863KG
因1KG铁片它的损耗为3W, 所以磁环的铁损为 3X 0.863=2.59W
磁环的铁损电流 I=2.59/120=21.6MA
C 磁化电流及空载 电流 查表 VA0=7.65W
I=7.65/120=63.75MA 空载电流产 : I0= 63.752+21.62=67.3MA
D 初级电流的有功分量
初级电流的有功分量等于铁损电流加上次级反射到初级的电流.
I=536+21.6=557.6MA
E 初级电流
初级电流的平方等于初级电流的有功分量的平方加上磁化电流的平方
I = 0.55762+0.06732 =0.561A
F 效率=有用功/总功 x 100%
P总功=129.07/0.9=143.4W
初级电流I=143.4/120=1.195A
7 线径的计算
初级绕组线径Aw=I/J ф2=4x1.195/3π ф=0.712MM 取0.70MM
次级绕组线径 фsec#12=4x1.654/3π фsec#1=0.838MM 取0.9MM
次级绕组线径 фsec#22=4x0.707/3π фsec#2=0.5479MM 取0.5MM
8 铁心/组间/外包绝缘
A 內贴,外围均用1G180 12MM TAPE 2 X 3MIL X 12MM
1/2叠包5MIL MYLAR 1次
B 內贴,外围绝缘层的厚度: t01=T01=2 X 0.08(3mil)=0.16mm
C 铁心绝缘层在内径一侧的厚度:
t0=t01+2tZMZZKD0/d0=0.16+2x0.125x1x1.25x85/44=0.7637mm
D 铁心绝缘层在外径一侧的厚度:
T0=T01+2tzMzZK=0.16+2x0.125x1x1.25=0.4725mm
tz绝缘材料的厚度
Mz绝缘材料1/2叠包次数
ZK绝缘叠包系数,取1.25
9、 估算绕组在铁心窗口能否绕下
Sm2= [523 x 3.14/4 x0.72+145x 3.14/4 x 0.92+58x3.14/4x0.52]x 10-2=4.04cm2
查表3-55得: Qs=11cm2
Km2=Sm2/Qs=4.04/11=0.3674
查表3-56 , 铁心窗口可容导线的占空系数为0.333,计算值大于允许值
(0.333＜0.3674), 故不能排下.
故线径应减小,取线径为0.6mm.
Sm2= [523 x 3.14/4 x0.62+145x 3.14/4 x 0.92+58x3.14/4x0.52]x 10-2=2.969cm2
Km2=Sm2/Qs=2.969/11=0.2699
查表3-56 , 铁心窗口可容导线的占空系数为0.333,计算值小于允许值
(0.2699＜0.333), 故能排下.
10、 结构参量的计算
A 先绕细线
因h(磁环的高度)=28 查表得H≤48，Qs 允许绕线面积=11CM2
Km1=(523x3.14/4x0.62x10-2)/11=0.1344
查表3-56 , 一个绕组时，Km1=0.493＞0.1344 可用机绕.
B 铁心叠包绝缘后內径和外径
dz0=d0-2t0=44-2x0.7637=42.473mm
Dz0=D0+2T0=85+2x0.4725=85.945mm
C 第一绕组结构计算
(1)、第一绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数,取1.15)
L1=N1dm1 Kp=523x0.6x1.15=360.87
F1=4∏L1dm1=4x3.14x360.87x0.6=2266.3
X1=∏(Dz0-dm1)=3.14x(85.945-0.6)=268
Y1=∏(dz0+dm1)=3.14x(42.473+0.6)=135.25
Z1=2∏dm1=2x3.14x0.6=3.768(两倍的线径周长)
在內径一侧层数： S1=（Y1- Y12-F1）/Z1=2.296 取3层
在外径一侧层数：S2=（-X1+ X12+F1）/Z1=1.11 取1层
(2)、第一绕组的绕组厚度及绕完第一绕组后变压器內、外径 (Kd为叠绕系数,取1.2)
第一绕组的內侧绕组厚度： б1=S1dm1Kd=3x0.6x1.2=2.16
第一绕组的外侧绕组厚度：△1=S2dm1Kd=2x0.6x1.2=1.44
绕完第一绕组后, 变压器內、外径
变压器內径 : dN1=dz0-2б1=42.473-2x2.16=38.153
变压器外径 : DN1=Dz0+2△1=85.945+2x1.44=88.825
(3)、外包绝缘后变压器的內径和外径
在内径一侧的绝缘厚度: t1=2tzMzZkDN1/dN1= 2x0.08x1x1.25x88.825/38.153=0.466mm
在外径一侧的绝缘厚度: T1=2tzMzZk= 2x0.08x1x1.25=0.2mm
外包绝缘后变压器的內径: dz1=DN1-2t1=38.153-2x0.466=37.22mm
外包绝缘后变压器的外径: Dz1=DN1+2T1=88.825+2x0.2=89.025mm
D 第二绕组结构计算
(1)、第二绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数,取1.1)
L2=N2dm2 Kp=145x0.9x1.1=143.55
F2=4∏L2dm2=4x3.14x143.55x0.9=1622.689
X2=∏(Dz1-dm2)=3.14x(88.745-0.9)=275.8
Y2=∏(dz1+dm2)=3.14x(36.735+0.9)=118.17
Z2=2∏dm2=2x3.14x0.9=5.652
在內径一侧层数： S3=（Y2- Y22-F2）/Z2=1.25 取1层
在外径一侧层数：S4=（-X2+ X22+F2）/Z2=0.52 取1层
(2)、第二绕组的绕组厚度及绕完第二绕组后变压器內、外径 (Kd为叠绕系数,取1.2)
第二绕组的內侧绕组厚度： б2=S3dm2Kd=1.25x0.9x1.2=1.35
第二绕组的外侧绕组厚度：△2=S4dm2Kd=1x0.9x1.2=1.08
变压器內径 : dN2=dz1-2б2=37.22-2x1.35=34.52
变压器外径 : DN2=Dz1+2△2=89.025+2x1.08=91.185
(3)、外包绝缘后变压器的內径和外径
在内径一侧的绝缘厚度: t2=2tzMzZkDN2/dN2= 2x0.08x1x1.25x91.185/34.52=0.53mm
在外径一侧的绝缘厚度: T2=2tzMzZk= 2x0.08x1x1.25=0.2mm
外包绝缘后变压器的內径: dz2=DN2-2t2=34.52-2x0.53=33.46mm
外包绝缘后变压器的外径: Dz2=DN2+2T2=91.185+2x0.2=91.585mm
E 第三绕组结构计算
(1)、第三绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数,取1.1)
L3=N3dm3 Kp=58x0.5x1.1=31.9
F3=4∏L3dm3=4x3.14x31.9x0.5=200.33
X3=∏(Dz2-dm3)=3.14x(91.585-0.5)=286
Y3=∏(dz2+dm3)=3.14x(33.46+0.5)=106.6
Z3=2∏dm3=2x3.14x0.5=3.14
在內径一侧层数： S5=（Y3- Y32-F3）/Z3=0.28 取1层
在外径一侧层数：S6=（-X3+ X32+F3）/Z3=0.11 取1层
(2)、第三绕组的绕组厚度及绕完第三绕组后变压器內、外径 (Kd为叠绕系数,取1.2)
第三绕组的內侧绕组厚度： б3=S5dm3Kd=1x1.25x0.5x1.2=0.75
第三绕组的外侧绕组厚度：△3=S6dm3Kd=1x0.5x1.2=0.6
变压器內径 : dN3=dz2-2б3=33.46-2x0.75=31.96
变压器外径 : DN3=Dz2+2△3=91.585+2x0.6=92.785
E、外包绝缘及內径和外径
外包2X3MIL MYLAR装焊片，再叠包5MIL MYLAR一次。
dz3=dN3-2t3=dN3-2x(2tzMzZkDN3/dN3)
=31.96-2x(2x0.08x1.25x1x92.785/31.96)=30.8
DH=DN3+2T3=DN3+2（2tz++2tzMzZK+Q焊片）=92.785+2x(2x0.08x1x1.25+2x0.08+1.5)
=96.485
11、 初/次级绕组的平均长度
PRIMARY: Lm1=2(a+h)+∏[t0+T0+ (б1+△1)/2]
=2(20.5+28)+3.14[0.7637+0.4725+(2.16+1.44)/2]
=99+9.53=108.53mm
SEC#1 : Lm2=2(a+h)+∏[Dz1-D0+ (б2+△2)+(d0-dz1)]/2
=99+3.14[89.025-85+44-37.22+1.25+0.52]/2=99+20=119mm
SEC#2 : Lm3=2(a+h)+∏[Dz2-D0+ (б3+△3)+(d0-dz2)]/2
=99+3.14[91.585-85+44-33.46+0.75+0.6]/2=99+29=128mm
12、 初/次级绕组的总长度
L1=523x Lm1=523x108.53x10-3=56.76m
L2=145x Lm2=145x119x10-3=17.255m
L3=58x Lm3=58x128x10-3=7.424m
13、 初/次级绕组的铜重
Gm1=56.76x6.982x0.62=142.7g
Gm2=17.255x6.982x0.92=97.58g
Gm3=7.424x6.982x0.52=12.96g
14、 初/次级绕组的电阻
Rm1=56.76x22.4x(1/0.6)2=3.53ohm
Rm2=17.255x22.4x(1/0.9)2=0.477ohm
Rm3=7.424x22.4x(1/0.52=0.665ohm
KT=0.00393x (234.5+55+60)=1.37
热态电阻：
r1=1.37x3.53=4.84ohm
r2=1.37x0.477=0.654ohm
r3=1.37x0.665=0.911ohm
15、 总铜损
Pm=I12r1+I22r2+I32r3=1.1952x4.84+1.6542x0.654+0.7072x0.911=6.854+1.79+0.455=9.1W
16、 电压比核算
（1）、次级空载电压U2
U1/U2==N1/N2 U2=N2U1/N1=33.2V
U1/U3==N1/N3 U3=N3U1/N1=13.3V
（2）、初级感应电压E1
E1=U1-I1r1=120-1.195X3.53=114.24V
（3）、次级感应电压E2、E3
E1/E2==N1/N2 E2=31.67V
E1/E3==N1/N3 E3=12.66V
U2=E2-I2r2=31.67-1.654x 0.654=30.59V
U3=E3-I3r3=12.66-0.707x 0.911=12.02V
经验告诉,由于有压降,次级圈数可增加约5%~10%.
17、 电压调整率
△U%=(13.3-12.02)/13.3X100%=9.6%
△U%=(33.2-30.59)/33.2X100%=7.86%
18、 总铁损 I0= 铁损电流的平方+磁化电流的平方
干式变压器的工作环境
O - 4O ℃ ，相对湿度< 80 %
海拔高度：不超过2500 米。
避免遭受雨水、湿气、高温、高热或直接日照。其散热通风孔与周边物体应有不小于40cm 的距离。
防止工作在腐蚀性液体、或气体、尘埃、导电纤维或金属细屑较多的场所。
防止工作在振动或电磁干扰场所。
避免长期倒置存放和运输，不能受强烈的撞击。 |
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