變壓器設(shè)計(jì)和計(jì)算是比較復(fù)雜的,小型和大型的計(jì)算不一樣,硅鋼片質(zhì)量好壞也不一樣,好的磁通密度B在10000高斯以上,差的硅鋼片B只有6000高斯。根據(jù)硅鋼片型號(hào)不一樣,每伏匝數(shù)也就不一樣,。按你給的數(shù)據(jù),這個(gè)變壓器功率是50W小型變壓器,次級(jí)電流為功率除電壓=2.94 可以算為3A。功率是按截面積計(jì)算的。
第一步:變壓器的功率 = 輸出電壓* 輸出電流 (如果有多組就每組功率相加)
得到的結(jié)果要除以變壓器的效率,否則輸出功率不
足。100W以下除0.75,100W-300W除0.9,300W以上除0.95.事實(shí)上變壓器的骨架不一定很合適計(jì)算結(jié)果,所以這只是要設(shè)計(jì)變壓器的功率,比如一個(gè)變壓器它的輸入220V,輸出是12V 8A,那么它的需要的功率是12*8/0.75=128W,后面的例子以此參數(shù)為例(市售的產(chǎn)品一般不會(huì)取理論上的值,因?yàn)樗鼈兛紤]的更多是成本,所以它們選的功率不會(huì)大這么多)
第二步:決定需要的鐵芯面積;需要的鐵芯面積=1.25變壓器的功率。單位為平方厘米。上例的鐵芯面
積是1.25*128=14.142=14.2平方厘米
第三步:選擇骨架,鐵芯面積就是鐵芯的長(zhǎng)除以3(得到的數(shù)就是舌寬,就是中間那片的寬度),再乘以鐵芯要疊的厚度,如上例它應(yīng)該選擇86*50或86*53的骨架,從成本考慮選86*50,它的面積是8.6/3*5=14.333,由于五金件的誤差,真實(shí)的面積大約是14.0。這個(gè)才是真實(shí)的鐵芯面積
第四步:計(jì)算每V電壓需要的匝數(shù),公式
100000000÷4.44*電源頻率*鐵芯面積*鐵芯最大磁感應(yīng)強(qiáng)度
當(dāng)電源電壓為50Hz時(shí)(中國(guó)大陸),代入以上公式,得到以下公式;
450000÷鐵芯面積*鐵芯最大磁感應(yīng)強(qiáng)度
鐵芯最大磁感應(yīng)強(qiáng)度一般取10000—14000(高斯)之間,質(zhì)量好的取14000-12000,一般的取10000-12000,個(gè)人一般取中間12000,這個(gè)取值直接影響到匝數(shù),取值大了變壓器損耗也大,小了線又要多,就要在成本和損耗中折中選擇
第五步;選擇線徑,線徑很多電工書里都會(huì)有一個(gè)表注明是4.5A或2.5A的電流密度時(shí)電線可以通過的電流,一般生產(chǎn)時(shí)繞線機(jī)可能不是繞得很理想,所以如果選擇2.5A的電流密度,大部分繞不下所有的線,所以如果是生產(chǎn)就要在2.5—4.5A的電流密度范圍內(nèi)選擇,通常要試制樣品才能選擇最合適的,在成本上考慮就用小些的,效果上考慮就用粗些的。計(jì)算線徑是需要銅線的橫截面積即:3.14*半徑的平方(小學(xué)學(xué)過),然后用橫截面積乘上電流密度就是能流過的電流。
變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。電路符號(hào)常用T當(dāng)作編號(hào)的開頭。例: T01, T201等。
單相變壓器功率由用電總功率*120%獲得(效率按80%計(jì)算)。
三相變壓器功率計(jì)算如下(以相電壓220V,線電壓380V為例):
1、三相額定功率=1.732*額定電流*額定線電壓(380V)=3*額定電流*額定相電壓(220V)。
2、三相功率不同,按最大功率的一相乘3計(jì)算,如,A相9KW,B相10KW,C相11KW,P=3*11=33KW。
3、變壓器功率因素一般為0.8(也有0.7的),則,上例中,變壓器總功率=33/0.8=41.25KW。
4、根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,變壓器容量,對(duì)于平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器,負(fù)荷率一般取85%左右,故,上例中,變壓器容量=41.25/85%=48.53KW,選擇50KVA變壓器。