当前位置:文档之家› EI 铁芯电源变压器计算步骤.讲义

EI 铁芯电源变压器计算步骤.讲义

EI铁芯电源变压器计算步骤编写者:黄永吾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 fe12.25 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0.35mm0.5mm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-28EI-35EI-41EI-48EI-54EI-57EI-60C 5.97.47.7910.21111.7D 4.1 5.5 5.8 5.8 6.2 6.97.3AW24.1940.744.6651.363.2475.985.41型号EI-66EI-76EI-86EI-96EI-105EI-114EI-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 7.3AW129.6 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 10.5AW1125 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。

9.选择负载磁通密度B:小铁芯(EI-57以下)负载磁通密度最大值可选为1.7特,考虑变压器要通过1.1倍的过电压考验,故可选为1.7/1.1≈1.55特。

大铁芯(EI-66以上)当铁损大于铜损时,理论证明当铁损等于铜损时,输出功率最大,为降低铁损,负载磁通密度可根据铁损来确定。

10.计算匝数N:初级匝数N1=U1(1-△U%/2)/(4.44×B×f×A fe×10-4) 次级匝数N2=U2(1△U%/2)/(4.44×B×f×A fe×10-4) 例:EI 57×25 0.5mm矽钢片,B=1.55T, △U%=10%, f=50Hz, U1=220VN1=220(1-0.1/2)/(4.44×1.55×50×1.9×2.5×0.96×10-4) =1332匝N2=20(1+0.05)/(4.44×1.55×50×1.9×2.5×0.96×10-4) =13411.计算空载电流I0:I0=H×L fe/N1H-磁场强度(安·匝/厘米)由试验画出磁化曲线得出,此曲线为典型磁化曲线,不是实际磁化曲线.L fe-铁芯片磁路平均长度(厘米)N1-初级圈数例:I0=H×L fe/N1=5.25×10.58/1332 =0.0417A =41.7mA12.计算次级折算至初级电流I1’:I1’=ΣI n·N n/ N1(A) n>1例:I1’=I2·N2/ N1=1×134/1332=0.101A13.计算铁芯损耗P fe(瓦):P fe=Gfe×P15/50×(B /1.5)2 (瓦)例:P fe=Gfe×P15/50×(B /1.5)2=0.408×5.65×(1.55/1.5)2=2.46瓦Gfe-铁芯质量(Kg)P15/50 -材料单位损耗(W/Kg)由于材料的出厂标准比材料的实际性能大很多,在使用中须根据实际情况修正,例如:H-50材料单位损耗P15/50、材料标准定为13瓦/公斤,厂家推荐典型数据为8瓦/公斤,实际使用为5.4-6.6瓦/公斤,相当于H23的材料标准,磁性能原则上是铁心片尺寸越小距材料性能越远,对空载电流来讲,H-50空载电流要小于H-23,但空载损耗则H-23要比H50小。

相关主题