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2023-08-31
小型变压器计算方法：有效长度为铁心窗口高度的0.9倍
【摘要】：变压器框架的有效长度为铁心窗口高度的0.9倍。
1.一般小型变压器的计算
（1）功率P
P=电流×电压=IU
一次功率P1=二次功率（P2）÷85%=二次功率×1.15
（2）铁心有效截面积Ac（cm2）
1）如取磁通密度为10000～12000Gs[1]时，
；
2）如取磁通密度为8000～10000Gs时，
；
3）如取磁通密度为6000～7000Gs时，
；
4）如取变压器功率为表7-1中的数值时，
。
表7-1 K0值
注：如有现成的铁心，则用公式
计算可绕制的功率P。
（3）匝数W
线圈匝数W：W=U/（4.44fBm×10-8）
一次匝数W1：W1=N0×U1；
二次匝数W2：W2=N0×U2×1.05
（4）每伏匝数N0
1）N0=W/U
2）N0=450000/B×Ac
3）N0=7～8.5/Ac（cm2）
4）当f=50Hz，B=8000Gs时，则N0=56/Ac
式中 B——铁心每平方厘米的磁通密度（Gs）；
Ac——铁心有效截面积（cm2）。
（5）绕组导线截面积S
S=1/2.5（cm2） （式中的2.5系电流密度）。
式中 δ——电流密度，取2～2.5A/mm2。
1）100V·A以下：
；
2）300V·A以下：
。
2.简化方法计算
对于功率在1000V·A以下，电源频率为50Hz的小型变压器，可用下述简化方法计算。
1）由变压器的功率确定铁心截面积Ac，计算式为
式中 P——变压器功率（V·A）；
Ac——铁心截面积（cm）；
1.25——系数，由铁心质量而定：一般硅钢片，B=8000～10000Gs，系数取1.25，B=10000Gs的硅钢片，系数可取1.2，B=6000Gs的硅钢片，系数可取2。
2）求出每伏匝数N0：
N0=4.5×10/（B×Ac） （7-11）
3）由导线所通过电流的大小，参看标准线规选用导线。或用经验公式，
。
式中 d——导线直径（mm）；
I——导线上的电流（A）；
δ——允许电流密度（A/mm2），它与变压器使用条件，功率大小等因素有关。一般100V·A以下连续使用的变压器，取δ=2.5；100V·A以上的，取δ=2；高压油浸式变压器，取δ=4～5。
4）核算铁心窗口是否能容纳所有绕组：一般层间绝缘用牛皮纸，其厚度约为0.05mm，如线径较粗的绕组，层间可用0.12mm的青壳纸或较厚的牛皮纸，如线径较细，可用白玻璃纸，其厚度为0.05～0.02mm线圈间在电压不超过500V时，可用2～3层牛皮纸或0.12mm的青壳纸。
变压器框架的有效长度为铁心窗口高度的0.9倍。线圈总厚度小于铁心窗口宽度。
5）计算举例：绕制一个36V·A的电源变压器，一次电压220V，二次电压110V，求铁心截面及匝数。
①铁心截面积：
②每伏匝数：设B=9000Gs，则N0=[4.5×10/（0.9×7.5）]匝/V=6.7匝/V。
一次匝数：W1=（220×6.7）匝=1474匝
二次匝数：W2=（110×6.7）匝=737匝
在计算二次匝数时，要考虑到变压器的损耗，故二次匝数需加5%。
③由电流求线径。
一次电流I1=（36/220）A=0.164A，查线规，需用线径ϕ0.315
二级电流I2=（36/110）A=0.328A，用线径ϕ0.457
对于长时间使用的，线径可增加10%左右；短时间使用的，线径可减少10%左右。
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