环型变压器的计算公式

这个是我在其他坛子上和一些发烧友们探讨的帖子,很多评论直接合并一起了.

下面是我看到的一篇关于环型变压器比较权威的计算方法和公式,看完以后有些糊涂,按照

下面的计算方法,铁心截面积20平方CM的牛20/0.75=26.6 26.6X26.6=707.56VA,

按照磁通密度1.4T来计算,220VA,初级绕组V每匝=

B——磁通密度（T）,B=1.4T。代入得N10==2.9匝/V，取N10=3匝/V，则

N1=N10U1=3×220=660匝

我的计算方法,50/11平方厘米=4.54匝/V 4.54X220=998.8匝!相差340匝!

难道我的计算方法太保守?

RE:他里面有个0.6-0.8的系数,好象是说EI牛的效率=环牛的0.6-0.8,所以,计算环牛功率按照E牛的公式要除以这个系数,下来正好202W,我也做过一些实验,我自己饶的铁心截面积18平方MM的环牛,接在专用仪器上,负载达到600W牛也不叫,不振动,不发热,2小时以后才微微有一些温度,这个文章的观点好象牛的功率和多少高斯铁心还有是否整带的关系很大.

我从声达弄回来的样品700W牛,要是按照我自己的计算方法,最多也就是300-400W的样子,但是负载600多W好象也没有什么问题. 现在厂家的计算方法大约是:优质牛是0.7,每1MM 平方4A电流,理论是2.5A.

通过设计一台50Hz石英灯用的电源变压器，其初级电压U1=220V，次级电压U2=11.8V，次级电流I2=16.7A，电压调整率ΔU≤7％，来说明计算的方法和步骤。

1）计算变压器次级功率P2

P2=I2U2=16.7×11.8=197VA(5)

2）计算变压器输入功率P1（设变压器效率η=0.95）与输入电流

I1P1===207VA(6)I1===0.94A

3）计算铁心截面积SS=K(cm2)(7)

式中：K——系数与变压器功率有关，K=0.6～0.8，取K=0.75；

PO——变压器平均功率，Po===202VA。则S=0.75=10.66cm2，取S=11cm2。

根据现有铁心规格选用铁芯尺寸为：高H=40mm，内径Dno=55mm，外径Dwo=110mm。核算所选用的铁心的截面积S=H=×40×10－2=11cm2

4）计算初级绕组每伏匝数N10与匝数N1N10=（匝/V）（8）

式中：f——电源频率（Hz），f=50Hz；

B——磁通密度（T）,B=1.4T。代入得N10==2.9匝/V，取N10=3匝/V，则

N1=N10U1=3×220=660匝。

5）计算次级绕组每伏匝数N20与匝数N2N20=（匝/V）（9）代入得N20==3.23匝/V，则N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝，取N2=38匝。

6）选择导线线径

图7环形变压器截面图

绕组导线线径d按式(10)计算d=1.13(mm)(10)

式中：I——通过导线的电流（A）；

j——电流密度，j=2.5～3A/mm2。

当取j=2.5A/mm2时代入式(10)得d=0.72(mm)则初级绕组线径d1=0.72=0.69mm，选漆包线外径为0.72mm。次级绕组线线径d2=0.72=2.94mm，选用两条d=2.12mm（考虑绝缘漆

最大外径为221mm）导线并绕。因为 2.94导线的截面积Sd2=6.78mm2，而d=2.12mm 导线的截面积为3.53mm2两条并联后可得截面积为：2×3.53=7.06mm2，完全符合要求且裕度较大。

6环形变压器的结构计算

环形变压器的绕组是用绕线机的绕线环在铁心内作旋转运动而绕制的，因此铁心内径的尺寸对加工过程十分重要，结构计算的目的就是检验绕完全部绕组后，内径尚余多少空间。若经计算内径空间过小不符合绕制要求时，可以修改铁心尺寸，只要维持截面积不变，电性能也基本不变。

已知铁心内径Dno=55mm，图7中各绝缘层厚度为to=1.5mm，t1=t2=1mm。

1）计算绕完初级绕组及包绝缘后的内径Dn2

计算初级绕组每层绕的匝数n1n1=（匝）（11）

式中：Dn1——铁心包绝缘后的内径，Dn1=Dno－2t0=55－(2×1.5)=52mm；

kp——叠绕系数，kp=1.15。代入得n1==197匝

则初级绕组的层数Q1为Q1===3.35取整数Q1=4层

初级绕组厚度δ1为

δ1=Q1d1kp=4×0.72×1.15=3.3mm

则初级绕组包绝缘后的内径Dn2为

Dn2=Dn1－2(δ1＋t1)=52－2(3.3＋1)=43.4mm

2）计算次级绕组的厚度δ2

计算次级绕组每层绕的匝数n2，考虑到次级绕组是用2×d2=2×2.21mm导线并绕，则

n2===27匝

则次级绕组的层数Q2为Q2===1.41，取整数Q2=2层。

次级绕组厚度δ2为

δ2=Q2d2kp=2×2.21×1.15=5.08mm

3）计算绕完初次级绕组及包绝缘后的内径Dn4

Dn4=Dn2－2(δ2＋t2)=43.4－2(5.08＋1)=31.24mm

可见绕完绕组后，内径还有裕量，所选铁芯尺寸是合适的。

7环形变压器样品的性能测试

为检验设计方法的准确性，对按设计参数制成的环形变压器样品进行了性能测试，结果如下。7．1空载特性测试

测量电路如图8所示。测得的数据列于表4，按照表4的数据，绘出图9所示的空载特性曲线。

从变压器的空载特性看出设计符合要求，在额定工作电压220V时（工作点为A），变压器的空载电流只有13.8mA，即使电源电压上升到240V变压器工作在B点铁心还未饱和，有较大的裕度。

7．2电压调整率测量

变压器在空载时测得的次级空载电压U20=12.6V，当通以额定电流I2=16.7A时，次级输出电压为U2=11.8V，按式（2）计算电压调整率为()

表4环形变压器空载特性测量数据表交流输入电压U1/V空载电流I0/mA

202.1

403.3

604.0