4、变压器基本设计内
容..............................7
4.1额定容量的确
定..............................7 4.2铁心尺寸的设
定..............................8 4.3绕组匝数与导线直
径..........................9 4.4绕组排列及铁心尺寸的最后确
四、原始资料
变压器容 量
V·A
磁通密度 ×10T
小于10
6000～ 7000
10～50
7000～ 8000
50～100
8000～
9000
100～500 9000～ 11000
500～1000 11000～ 12000
效率 η（%）
60～70 70～80 80～85 85～90 90～92
电流密度 3～2.5
当铁心材料国热轧硅钢片时，取Bm=1.0~1.2T；采用冷轧硅钢片 时，可取Bm=1.2~1.5T
然后根据N和各线圈额定电压求出各线圈的匝数
N1=N0U1
（3-8）
N2=（1.05~1.10）N0U2
（3-9）
N3=（1.05~1.10）N0U3
（3-10）
式中N1、N2 ……Nn——各线圈的匝数。
（3-2） 所给的数据是生产时
间的统计数据，可供计算时初步选用。
表3-1 小容量变压器计算参考数据
变压器容 量
V·A
磁通密度 ×10T
效率 η（%）
铁心计算 电流密度 中的
值
小于10
6000～
60～70
3～2.5
2
7000
10～50
7000～ 8000
70～80
2.5～2
2～1.5
50～100
8000～
年月
指导教师评语：
师：
指导教
年月 日
目录
1、 课程设计任务书
2、 教师评语
3、
小型单相变压器的设
计............................5
3.1变压器工作原
理..............................5
3.2变压器基本结
构..............................6
9000
80～85
2.5～2
1.5～1.3
100～500 9000～
85～90
2.5～1.5 1.3～1.25
11000
500～1000 11000～ 12000
90～92
1.5～1.2
1.25～1.1
(3) 变压器的额定容量
由于本次设计为小型单相变压器，所以不考虑在三相变压器中的情
况，只考虑在小型单相变压器的情况。
84
168
140
64
32
96
192
160
3、 绕组的匝数与导线直径
(1) 计算每伏电压应绕的匝数

从变压器的电势公式E=4.44fNBmA,若频率f=50Hz,可得出每伏
所需的匝数
N0=N/E=103/4.44fBmA
（3-7）
式中 ——对应于每伏电压的匝数，单位：匝/V
Bm——铁心柱内工作磁密最大值，单位：T A——铁心柱截面积，单位：cm2
小型单相变压器设计
小型单相变压器简介
变压器是通过电磁耦合关系传递电能的设备，用途可综述为：经济 的输送电能、合理的分配电能、安全的使用电能。实际上，它在变压的
同时还能改变电流，还可改变阻抗和相数。 小型变压器指的是容量1000V.A以下的变压器。最简单的小型单相
变压器由一个闭合的铁心(构成磁路)和绕在铁心上的两个匝数不同、 彼此绝缘的绕组(构成电路)构成。这类变压器在生活中的应用非常广 泛。
（2） 电流变换
变压器在工作时，二次电流的大小主要取决于负载阻抗模||的大 小，而一次电流的大小则取决于的大小。
（1-5） （1-6） 说明变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。 小型变压器的原理：小型单相变压器一般是指工频小容量单相变压 器。
二、 变压器的基本结构
1、 铁心：铁心是变压器磁路部分。为减少铁心内磁滞损耗涡流损 耗，通常铁心用含硅量较高的、厚度为0.35或0.5mm、表面涂有绝漆的 热轧或冷轧硅钢片叠装而成。
电流大于10A时，可采用多根导线并联或选用扁铜线。
表3-4 导线材料的选取 0.06~ 0.15~ 0.23~ 0.35~ 0.51~ 0.64~ 0.74~ 1.0~ 1.81~ 2.1~
0.14 0.21 0.33 0.49 0.62 0.72 0.96 1.74 2.02 2.44 高 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.11 0.12 0.13 强 度 聚 酯 漆 包 线 硅 — — — — — 0.20 0.22 0.22 0.24 — 有 机 单 玻 璃 丝 包 线
型变压器硅钢片尺寸。 表3-3小型变压器通用的硅钢片尺寸
a
c
h
H
13
7.5
22
40
34
16
9
24
50
40
19
10.5
30
60
50
22
11
33
66
55
25
12.5
37.5
75
62.5
28
14
42
84
70
32
16
48
96
80
38
19
57
114
95
44
22
66
132
110
50
25
75
150
125
58
28
1、设计任务书 2、原理 3、结构 4、额定容量的确定 5、铁心尺寸的确定 6、绕组匝数与导线直径
7、绕组排列及铁心尺寸的最后确定 8、谢辞 9、参考文献 10、后记
要求课程设计
自动化 日
机电 日
自 2011 年 12 月 26 日 至 2011 年
12 月 30 日止
专业教研室主任
年月
系、系主任签章
（单位为㎝ ）。
A=K0
（3-5）
A——铁心柱的净面积，单位为cm2
K0——截面计算系数，与变压器额定容量Sn有关，按表3-2选取， 当采用优质冷轧硅钢片时K0可取小些截面积计算系数K0
表3-2 截面积计算系数K0的估算值
Sn /VA
＜ 10
10～ 50
50～ 100
100～ 500
＞500
K0
2～ 1.75
图（1）变压器结构示意图 理想状况如下（不计电阻、铁耗和漏磁），原绕组加电压，产生电 流，建立磁通，沿铁心闭合，分别在原副绕组中感应电动势。
（1） 电压变换
当一次绕组两端加上交流电压时，绕组中通过交流电流，在铁心中
将产生既与一次绕组交链，又与二次绕组交链的主磁通。
（1-2）
（1-3）
（1-4） 说明只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。
1.75
1.5
1.35
～1.5 ～1.35 ～1.25
1.25 ～1.0
计算心柱截面积A后，就可确定心柱的宽度和厚度，根据图3可知
A=abK=ab'Kc
（3-6）
式中 a——心柱的宽度（mm）；
b——心柱的净叠厚（mm）；——心柱的实际厚度
（mm）；
Kc ——叠片系数，是考虑到铁心叠片间的绝缘所占空间引
为补偿负载时漏阻抗压降，副边各线圈的匝数均增加了5%~10%。
（2） 计算导线直径d
小型变压器的线圈多采用漆包圆铜线(QZ型或QQ型)绕制。为限制铜
损耗及发热，按各个绕组的负载电流，选择导线截面，如选的小，则电
流密度大，可节省材料，但铜耗增加，温升增高。小容量变压器是自然
冷却的干式变压器，容许电流密度较低，根据实践经验，通过导线的电
铁心计算 中的
值
2
2.5～2
2～1.5
2.5～2
1.5～1.3
2.5～1.5 1.3～1.25
1.5～1.2 1.25～1.1
五、设计步骤
1、分组布置任务，熟悉原始资料 2、搜集资料，学习理解 3、根据要求进行计算 4、根据要求写出报告，打印成册 5、检查情况、答辩、给出成绩
六、课程设计论文包括的内容
流密度J不能过大，对于一般的空气自然冷却工作条件，J=2—3A/mm 2。
对于连续工作时可取J=2.5A/mm2
导线的截面积：Ac=I/j. 导线的直径： d==0.715
导线直径可根据工作电流计算 ，式中： d —原、副边各线圈导线
直径，单位：mm； I —原、副边各线圈中的工作电流，单位：A； 根据算出的直径查电工手册或表3-4选取相近的标准线径。当线圈
定................11 5、实例举 例........................................12 结 论..............................................15 心得体 会...........................................15 谢 辞...............................................1 主要参考文 献.......................................16 英文资 料...........................................16
1、 变压器的工作原理
变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和 变压器）等，变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。