毕业设计——5KVA单相变压器的设计分析
单相变压器实验报告doc
单相变压器实验报告.doc 单相变压器实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作单相变压器，了解其工作原理、结构及性能特点，掌握变压器的运行与维护方法，为今后的电力系统及电器设备的学习与应用打下基础。
二、实验设备1.单相变压器2.电源柜3.电压表4.电流表5.电阻箱6.实验导线若干三、实验原理单相变压器是一种将一个交流电压变换为另一个交流电压的装置。
它由一个一次绕组、一个二次绕组和铁芯构成。
当一次绕组接通交流电源时，交变电流在铁芯中产生交变磁场，使二次绕组感应出电压。
通过改变一次绕组与二次绕组的匝数比，可以改变输出电压与输入电压的比值。
四、实验步骤7.连接实验电路：将单相变压器、电源、电阻箱、电压表、电流表和实验导线连接成完整的电路。
8.通电前检查：确保实验线路连接正确，电源极性正确，且电源电压与变压器铭牌上的额定电压相符。
9.通电运行：逐渐调高电源电压，观察变压器的运行情况。
记录在不同输入电压下的输出电压值。
10.改变匝数比：将一次绕组与二次绕组的匝数比进行调整，重复上述实验步骤，记录多组数据。
11.断电检查：在实验结束后，断开电源，检查实验设备是否有异常。
五、实验数据及分析在本次实验中，我们取得了一些实测数据。
通过分析这些数据，我们发现：12.随着输入电压的增加，输出电压也相应增加，这表明变压器的传输特性与输入电压密切相关。
13.通过改变匝数比，我们可以实现对输出电压的调整。
当匝数比减小（即增加一次绕组匝数）时，输出电压降低；当匝数比增加（即增加二次绕组匝数）时，输出电压升高。
这一现象验证了变压器的匝数比对输出电压具有决定性影响。
六、实验结论本次实验通过实际操作单相变压器，验证了变压器的变压原理以及匝数比对输出电压的影响。
实验结果表明，单相变压器能够实现交流电压的变换，且匝数比的改变可以调节输出电压。
此外，我们还观察到输入电压的变化对输出电压也有影响。
这些发现有助于我们更好地理解单相变压器的性能特点和工作原理。
小型单相变压器的设计和绕制报告
小型单相变压器的设计和绕制班级:姓名：学号：**教师：***日期：6月21日目录一、小型单相变压器简介二、变压器的基本结构及工作原理三、实例计算四、结论五、心得体会一、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，它的用途非常广泛变压器是电能输配的主要电器设备。
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和绕在铁心上的两个匝数不同、彼此绝缘的绕组构成。
二、变压器的基本结构及工作原理一般的电力变压器是由铁心、绕组及其附件组成的。
铁心构成变压器的磁路部分，绕组构成变压器的电路部分。
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。
变压器是利用电磁感应原理将某一电压的交流换成频率相同的另一电压的交流电的能量的变换装备。
变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组，如图（1）所示。
一个绕组接电源，称为原绕组（一次绕组、初级），另一个接负载，称为副绕组（二次绕组、次级）。
原绕组各量用下标1表示，副绕组各量用下标2表示。
原绕组匝数为1N，副绕组匝数为2N 。
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1u ，产生电流1i ，建立磁通φ，沿铁心闭合，分别在原副绕组中感应电动势21e e 和。
三、实例计算如上图所示，已知：VAS N 100= V U 2201= V U 242= V U 363=V U 1104= 1、计算变压器的额定容量VA S N 100=2、铁芯截面的计算及铁芯片的选择（磁密的选择）①计算铁心截面积A A ＝κ0N S截面积计算系数K0的估算值可以取K0=1.35因此，A ＝κ0N S =1.35100=13.5（cm2）② 铁心中柱宽度a 与铁心叠厚b 的计算,根据表3.参数a 、b 的选取可以近似取a=28mm因此，b=110F/a=110*13.5/28=53.03 mm此时b/a=53.03/28=1.89满足b=(1.2~2)a 的通常要求。
单相交流稳压电源毕业设计
1.整流电路的工作原理： ................................................................................................ 5 2、buck 降压电路的工作原理 .......................................................................................7 3、逆变电路工作原理： ................................................................................................. 8 4、LC 滤波电路工作原理 ..............................................................................................9 5、PWM 控制原理 .......................................................................................................10 6、Matlab 的原理及应用及 Simulink 仿真：............................................................ 11 7、DSP 单片机原理及在电力电子中的应用 ..............................................................12 （3）拟采用的研究方法.......................................................................................................13 （4）其它方案比较............................................................................................................... 14 1.整流阶段 ...................................................................................................................... 14 2、降压阶段...................................................................................................................14 3、逆变阶段...................................................................................................................14 4、单片机的选取...........................................................................................................14 四、设计日程安排 ........................................................................................................................15 五、参考文献 ................................................................................................................................15
浅谈单相500kV有载调压变压器的设计
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 动力与电气工程近年来,我公司根据国内、国际电力市场的变化,加大科研投入力度,技术优势不断稳固,积极实施品牌战略,在巩固国内市场的同时,大力拓展国际市场,使我公司在国内、国际市场影响力不断提高。
2010年我公司凭借雄厚的技术实力、过硬的产品质量以及良好的企业形象一举中标5台出口单相166.67MVA/500kV有载调压变压器,实现了超高压变压器产品的批量出口。
该类产品容量大、技术复杂,为保证产品一次性制造成功并顺利通过各项试验,我们在结构、漏磁通、绝缘等方面做了大量的模拟研究工作,并根据其计算结果改进了设计。
1 产品结构1.1铁心铁心采用单相三柱式,铁心截面经过程序进行合理优化,铁心接缝为多级步进搭接结构,减少铁心接缝部位的磁场畸变,降低局部涡流损耗,铁心片采用二片一叠,不叠上铁轭,最大限度的减小励磁电流、降低了空载损耗。
铁心片采用高导磁、低损耗、冷轧取向硅钢片,心柱表面最末两级硅钢片和心柱拉板开有隔磁长槽,有效防止横向漏磁通在拉板和铁心表面产生的损耗而引起的局部过热。
1.2线圈高压线圈采用幅向分裂,HV2采用纠结连续式,HV1为螺旋式结构;低压线圈采用插入屏蔽连续式;第三线圈采用连续式。
导线为半硬复合导线或自粘换位导线,严格控制导线应力及轴向力的计算值在规定范围内,导线的匝绝缘纸采用超高压产品专用绝缘材料,对匝绝缘的包扎层数、包扎方法提出了具体要求。
这种结构的线圈纵向电容大,冲击电位分布好,具有足够的抗冲击能力和绝缘强度,机械性能好,可以保证线圈的可靠运行。
通过精确计算合理设置线圈中挡油板的数量和位置,有效控制了线圈温升。
1.3器身绝缘主绝缘为我公司成熟的薄纸筒小油隙绝缘结构,心柱、旁柱放置地屏,进行了端部电场和主绝缘电场计算,并根据电场计算结果设计绝缘结构,放置成型角环改善了端部电场,保证了绝缘强度。
对单相自耦500kV变压器研制的分析
关键 词 ： 自耦 变压 器 ；短 路 ；绝 缘
中图分类号ｔ Ｔ Ｍ７ １ １
文献标识码： Ａ
文章编号：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ４ ） １ ８ — ０ ０ ３ ３ — ０ １
单项 自耦 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ 变压器是现下一款应用广泛 的变 电设备 ， 但 是在使用过程 中这 些设备难免会 出现一些 这样或那样 的问 题 。这些问题一般是人为操作、外部环境或是设备本身等原 因 出现 了问题，这其 中有一部分 问题就是在研发过程 中留下的安 全 隐患，比如绝缘设计不达标 、 局部放电量过高、动稳定性差、 噪音过大等等 。针对这些 问题，在研发中解决、避免 、减小这 些问题 的影响，对单项 自耦 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ变压器有着重要意义。 单项 自耦 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ变压器研制 的重点 般单相 自耦 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ变压 器会 出现一些 常见 的问题 ，这 些问题也 是单项 自耦 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ变压器研 制中的重点与难 点。 （ １ ）变压器 的绝缘 性 问题 。绝缘 问题是最 常见 的 问题 之一，绝缘设计建造 不到位产生 的漏 电会对 电机造成毁坏 ， 经济损失严重 。在设 计中要选用可靠 的绝缘结构 ，可靠 的绝 缘材料 。５ ０ ０ Ｋ Ｖ变压其 的绝缘难 点是 高压线 圈，高压对地 ， 对相邻 线 圈。 （ ２ ）变压器 的动 稳定 性能。变压 器外 部短路 造成的变压器损坏 ，在变压器事故率 中 占有很高 的比率 ，其 中最主要 的原 因就 是绕组 的动稳定性 能不够 。当变压器外部 发生短路时，强大 的短路 电动力引起变压器绕组 的失稳变形 ， 最终导致绕组绝 缘的放 电击 穿和短 路。因此，提高变压器 的 动稳定 性能 是变压器 安全 可靠运 行 的关 键。 （ ３ ）对 过负荷 和温 升的控制 。变压器的过负荷通 常变现 为绕组 的温升发热 ， 过流保护 的动作特性 与变压器本身 的过 负荷 能力不能较好配 合，原 因是变压器 的过负荷与环境温度 、过负荷前所带负荷、 冷却介质温度 、变压 器负荷 曲线及变压器 设备状况等 因素有 关。 （ ４ ）对噪声的控制 。噪声 问题一直是变压器设计制造者 关注的 问题 ，对于 噪声的控制是现在社 会的 内在需求 ，现代 意义下 ，噪音也 是对环境 的一种 污染。我 国 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ变压器 的 产品噪声性 能指标一 直不够先进 ，与一些先 进的设备制造商 有一定 的差 距。这些 都使得噪音 问题成为 了单项 自耦 ５ ０ ０ Ｋ Ｖ 变压器研制 的重 点。噪声主要是来 自于铁心的振动 ，所 以如 何防止或者减 少铁 心的振动就是需要重点考虑的 问题了。（ ５ ） 对局部放 电的控 制。变压器的局部放 电是不可避免 的，但 是 对于这种 电流 的控制 也是必要 的，变压器局 部放 电的危害在 于其会对 电机造成本 身造成危害 ，轻则损坏 局部线路 ，重则 烧坏 整个 设备 ，从而带来很大损失 。 二 、单相 自耦 ５ ０ ０ ｋ Ｖ变压器研制 关键技术分析 单相 自耦 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 压器研制关 键技术有 绝缘设计 、动稳 定性能、过负荷与升温 、低噪声、局部放 电等，这些关键技术 的解决能够使 自耦变压器的事故率更低、使用寿命更长 ，也是 单相 自耦 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 变压器能够更长久的被人们所使用 的关键。 （ １ ）绝缘设计 。绝缘设计是变压器设计的关键，要同时 考虑绝缘 结构 的安全性和经济性。在设计时首先要对各种试验 电压 作用下 ，绕组对 地、绕组 间以及绕 组的线饼 间、线 匝间 的电位分布和 电场强度 ，以此来确定变压器主 、纵绝缘的参数 和 绝缘结构 ，需要注 意的是，在设计 中一 定要确保足够 的安 全裕 度。在绝缘材料选择 时也要有 一定的标准 。绝缘材料 应 具有 很高的介 电强度 ；其 介 电系数应尽可 能与变压器油 的介 电系数接近 ；应具有较低的介质损耗因数；应不含导电粒子。
小功率单相电源变压器的设计
第33卷 第3期河南师范大学学报(自然科学版)V ol.33 N o.3 2005年8月J ournal of Henan N ormal Universit y(N atural S cience)A ug.2005 文章编号:1000-2367(2005)03-0155-03小功率单相电源变压器的设计3王松德,宁敏东(洛阳师范学院物理与电子科学系,河南洛阳471022)摘 要:介绍了小功率单相电源变压器的设计,并列举了设计实例.关键词:电源变压器;设计;计算法中图分类号:TM407 文献标识码:A变压器是一种常见的电器设备,在电力系统和电子线路中应用广泛.设计一个变压器,是根据负载的要求,确定电源变压器的参数.本文介绍电源变压器的简单设计方法(计算法).1 计算法1.1 变压器输出总视在功率P SC的计算变压器输出总视在功率应为副边各绕组输出视在功率的总和P SC=U2I2+U3I3+…式中:U2,U3…为副边各绕组交流电压的有效值,I2,I3…为对应的交流电流有效值.1.2 变压器输入视在功率P Sr的计算PSC算出以后把变压器的效率考虑进去,这样就算出原边的输入视在功率P Sr=P SC η式中:η为变压器的效率.η总是小于1,对于功率为1kW以下的变压器η=0.8～0.9.1.3 变压器输入电流I1的计算输入电流(原边电流) I1=P SrU1×(1.1～1.2)式中:U1─原边的电压有效值(V),一般就是外加电源电压,1.1～1.2─考虑到变压器空载励磁电流大小的经验系数.1.4 变压器铁芯截面积S的计算小型单相变压器常用E型铁芯,它的中柱截面积S的大小与变压器总输出视在功率有关,即S= K P SC.系数k的取值有两种方法:一种方法是根据硅钢片的好坏、若其磁通密度B m低于1T,k取1.25左右;高于1T,k取2.另一种方法是根据变压器的功率大小取值[1～3].根据计算所得的S值,还要结合实际情况来确定铁芯尺寸a与b的大小,因为变压器的铁芯截面积S=a×b式中:a─铁芯中柱宽(cm);b─铁芯净迭厚(cm).为使变压器不致太厚或太宽,一般取迭厚b为其宽度a的1.5～2倍,即b=(1.5～2)a.根据计算的铁芯3收稿日期:2004-09-28作者简介:王松德(1951-),男,河南汝州人,洛阳师范学院副教授,主要从事智能仪表及自动控制方面的研究.截面积S ,便可求出a .又由于铁芯用涂绝缘漆的硅钢片迭成,考虑到漆膜与钢片间隙的厚度,因此实际的铁芯厚度b ′应将b 除以0.9使其为更大些,即b ′≈1.1b (cm ).1.5 变压器绕组匝数的计算1.5.1 变压器绕组每伏匝数的计算根据绕组感应电动势有效值 U ≈E =4.44f N B m S ×10-8设N 0表示变压器每感应1V 电动势所需绕的匝数,即N 0=N U =1084.44f B m S (1/V ) 若把f =50Hz 代入上式,化简即得每伏匝数,N 0=4.5×105B m S(1/V )式中:S 为铁芯截面,单位:cm 2.不同的硅钢片所允许的B m 值也不同,对于冷轧硅钢片(B m 取1.6～1.8T ),优质硅钢片(B m 取1～1.2T ),一般硅钢片(B m 取0.7～0.8T ).对于副绕组中各绕组的匝数,因绕组内阻抗的压降,副边的每伏匝数须增加5%～10%,则N ′0=(1+5%)N 01.5.2 原副绕组匝数的计算原绕组的匝数: N 1=N 0U 1=N 0×220副绕组的匝数: N 2=N ′0U 2 N 3=N ′0U 31.6 变压器绕组导线直径的计算根据通过各绕组的电流,选择导线的线径,通常的方法是查导线规格表,若没有表也可利用计算方法决定铜导线的粗细,小功率电源变压器的导线容许通过的电流密度j =2.5～3A/mm 2,所以知道了通过线圈的电流I 以后,由I j 决定导线的截面积,又因导线截面积等于πd 24(d 是导线的直径),因此,d =1.13I j,当j =2.5A/mm 2时,d =0.72I ,各绕组的线径都可由上式求出.2 核算铁芯窗口是否能容纳所有绕组核算变压器铁芯窗口容量,即核算铁芯窗口是否能容纳所有绕组.设计算求得各绕组的线径分别为d 1,d 2,d 3…则导线的总截面积为S d =14πd 21N 1+14πd 22N 2+…以cm 2为单位,则有S d =π400(d 21N 1+d 22N 2+…)上式中d 1,d 2…的单位为mm ,S d 的单位为cm 2,考虑到导线之间有空隙存在以及各层之间的绝缘物均占一部分窗口面积,则导线包实际占有面积为S d k t,k t 为小于1的常数,称为填充系数.容量为几瓦至几十瓦的变压器,k t 取0.2～0.3,容量为几百至几千瓦时取0.35～0.4.如果窗口面积Q ΕS d k t ,则表示窗口可容纳下各绕组,如果Q <S d k t,则需要重选铁芯尺寸[4].例 试设计一台f =50Hz 的单相电源变压器,原绕组电压为220V ,副绕组有两个绕组,其电压、电流分别为5V 、3A ;12V 、1A.计算方法及步骤:651河南师范大学学报(自然科学版) 2005年(1)输出视在功率P SC : P SC =I 2U 2+I 3U 3=5×3+12×1=27W(2)输入视在功率P Sr : 取η=0.9 P Sr =P SC η=270.9=30W (3)原边电流:I 1=1.1×P Sr U 1=1.1×30220≈0.15A (4)计算铁芯截面S : 选k =1.25 S =k P SC =1.25×27=6.5cm 2(5)求每伏匝数N 0: N 0=4.5×105B m S取B m =0.8T ,则N 0= 4.5×1050.8×6.5×104=8.6副边绕组每伏匝数N ′0: N ′0=1.05N 0=1.05×8.6=9原边绕组匝数: N 1=N 0U 1=8.6×220=1892副边绕组匝数:N 2=N ′0U 2=9×5=45;N 3=N ′0U 3=9×12=108(6)求各绕组的线径:取j =2.5A/mm 2,d =4I πj =1.13I j =0.72I原绕组线径为 d 1=0.720.15=0.28mm从电工手册查“国产漆包铜线规格表”,选取铜芯直径为0.29mm 的漆包铜线.副绕组两个绕组的电流分别为3A 和1A ,其线径分别为d 2=0.723=1.24mm d 3=0.721=0.72mm分别选用铜芯直径为1.25mm 及0.72mm 的漆包铜线.(7)核算窗口面积:求导线总截面为S d =π400(d 21N 1+d 22N 2+d 23N 3)=π400(0.282×1892+1.252×45+0.722×108)=2.16cm 2取填充系数k t =0.28,则线包所占的总面积为S d k t =7.7cm 2,若采用国产GEI 226型铁芯规格,其窗口面积Q =hc =4.7×1.7=8cm 2,有Q >S d k t,核算结果说明该种铁芯窗口可以容纳线包[5].参 考 文 献[1] 秦曾煌.电工学[M ].北京:高等教育出版社,1999.245-250.[2] 郑春迎.无线电爱好者手册[M ].山东:山东科学技术出版社,1985.45-58.[3] 欧阳明.变压器绕组原始匝数的现场确定[J ].变压器,2003,(40):42-44.[4] 杨静华,张丽敏.小型变压器的设计[J ].农机化研究,2003,(2):231-232.[5] 王松德,白林峰.电工电子实践教程[M ].西安:西安出版社,2004.165-168.The Design of Small Pow er Single 2phase Pow er T ransformerWAN G Song 2de ,N IN G Min 2dong(Physics and Electronic Science Depart ment ,Luoyang Teachers College ,Luoyang 471022,China )Abstract :The article introduces the design of small power single 2phase power transformer ,and enumerates the instance of designing.K ey w ords :power transformer ;design ;computing method 751第3期 王松德等:小功率单相电源变压器的设计。
毕业设计(论文)-4000kva电力变压器的设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-4000kva电力变压器的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/1749ece755270722182ef738.png)
***大学本科毕业设计（论文）4000kV A电力变压器的设计学生姓名： XXX XXX学生学号：院（系）：电气信息工程学院年级专业：指导教师：讲师二〇一〇年六月摘要电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。
变压器不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足各级用电的需求。
变压器的设计工作，关键在于材料的选取和变压器结构的优化。
为满足完成低损耗的变压器任务，本设计选取磁通密度高、铁损低、磁化容量小的冷匝硅钢片作为铁心，减少了变压器的铁心重量和空载损耗；选取电阻小，单位电流密度大的铜导线作为线圈，降低了线圈的负载损耗；在结构上合理安排线圈的排列，尽量使高低压线圈间的距离沿圆周方向一致；为使导线不出现太大的涡流损耗，导线的绕线方式采用多根并绕。
通过以上的调整，就可以得到一台空载损耗低、负载损耗低、满足空载电流百分数和阻抗电压百分数条件的变压器。
关键词电力变压器，线圈，铁心，温升，损耗ABSTRACTPower'S transformer substation is the main power plant and equipment. Not only can increase the voltage transformer, electric power, but also to the area can use voltage levels reduced voltage for, in order to meet the needs of various electricity.Transformer design work, the key lies in the material selection and transformer structure optimization. To meet the completion of tasks, low loss, and the design of transformer selecting magnetic flux density high, low loss, iron capacity of cold coils magnetic core manufacturing as core transformer, reduce weight and no-load loss, Selecting resistance, the current density of the big unit of copper wires and reduce the coil winding as the load loss, In the structure of reasonable arrangement of coil, try to make the distance between the winding high along the circumference direction, For wire does not appear too big, the winding wires vortex around the root and more. Through the above, can get a load of no-load loss, low loss and satisfy idle current and impedance voltage percentage of transformer percentage conditions.Key words：Power'S transformer，coil ，core，temperature，loss目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1) (1) (1) (1) (1)2 变压器设计的任务和要求 (3) (3) (3) (4) (4) (4)3 电磁设计 (5) (5) (6) (6) (7) (7) (9) (9) (10) (10) (10) (11) (11) (11) (12) (13) (13) (13) (13) (14) (15) (16) (18) (18) (18) (19) (20) (21) (21) (22) (23) (24) (25) (25) (26) (26) (26) (27) (27) (29) (30) (32)结论 (37)参考文献 (38)附录A：变压器结构安装 (39)附录B：变压器主要产品部件使用说明书 (40)致谢 (45)1 绪论现代化的工业企业，广泛地采用了电力作为能源，电能都是由水电站和发电厂的发电机直接转化出来的。
课程设计---小型单相变压器的设计
课程设计---小型单相变压器的设计课程设计名称：电机与拖动基础课程设计题目：小型单相变压器的设计专业：机电动力与信息工程系班级：姓名：学号：课程设计任务书一、设计题目：小型单相变压器的设计。
二、设计任务：设计一个小型单相变压器。
三、设计计划：1.查阅相关资料。
2.确定设计方案。
3.进行设计并定稿。
4.进行可行性分析。
四、设计要求：安全可靠，技术领先，投资合理，标准统一，运行高效。
所以，本次设计应该体现统一性，适应性，先进性，可靠性和经济性。
指导教师：教研室主任：中国矿业大学课程设计成绩评定表学期2012—2013年度第一学期姓名专业电气工程班级课程名称电机与拖动基础设计题目小型单相变压器的设计评评定指标分值得分知识创新性20理论正确性20内容难易15定标准性结合实际性10知识掌握程度15书写规范性10 工作量10 总成绩100 评语：任课教师徐建华时间年月日备注·摘要电，现今社会已经近乎于主导地位的洁净能源，还在继续提高着自己的位置。
围绕着它所展开的学术研究也一天天的多了起来，针对着世界能源紧缺这个不可回避的问题，人们把希望寄托到了电的身上。
它的产生方式很多，这就为它能多方式的产生打下了基础，如水能、风能等不好利用的能源，都能被合理的转化成电能，可见电的发展前景是很广阔的。
发电、变电、用电，很多课题都已经大规模的展开，变压器也是其中一门很重要的学科。
变压器是一种静止的电器，他广泛应用于电力系统及测量、控制和一些特殊的用电设备上。
目录1铁心 (6)1.1铁心 (6)1.2铁心用硅钢片 (7)1.3铁心常见故障 (8)2线圈 (8)2.1变压器线圈的作用 (8)2．2线圈的绕组形式 (8)3其他部分 (9)3.1二次侧总容量 (9)3.2一次侧绕组的容量 (10)3.3变压器额定总量 (10)3.4一次电流的确定 (10)4心得体会 (16)5参考文献 (17)一：铁心1：铁心的作用和形式铁心是变压器的基本部件，由磁导体和夹紧装置组成，所以它有两个作用。
单相变压器_实验报告
一、实验目的1. 通过空载实验测定变压器的变比和参数。
2. 通过短路实验测定变压器的短路阻抗和损耗。
3. 通过负载实验测定变压器的运行特性，包括电压比、电流比和效率。
二、实验原理单相变压器是一种利用电磁感应原理实现电压变换的设备。
当交流电流通过变压器的一次绕组时，会在铁芯中产生交变磁通，从而在二次绕组中感应出电动势。
变压器的变比（K）定义为一次绕组匝数与二次绕组匝数之比，即 K = N1/N2。
变压器的参数包括变比、短路阻抗、电压比、电流比和效率等。
三、实验设备1. 单相变压器2. 交流电源3. 电压表4. 电流表5. 功率表6. 电阻箱7. 示波器8. 发光二极管四、实验步骤1. 空载实验- 将变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组开路。
- 使用电压表测量一次侧和二次侧的电压，记录数据。
- 使用电流表测量一次侧的电流，记录数据。
- 计算变比 K = U2/U1。
- 使用功率表测量一次侧的功率，记录数据。
- 计算空载损耗 P0 = P1 - P2，其中 P1 为一次侧功率，P2 为二次侧功率。
2. 短路实验- 将变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组短路。
- 使用电压表测量一次侧的电压，记录数据。
- 使用电流表测量一次侧的电流，记录数据。
- 计算短路阻抗 Zs = U1/I1。
- 使用功率表测量一次侧的功率，记录数据。
- 计算短路损耗 Pk = P1 - P2，其中 P1 为一次侧功率，P2 为二次侧功率。
3. 负载实验- 将变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组接入负载。
- 使用电压表测量一次侧和二次侧的电压，记录数据。
- 使用电流表测量一次侧和二次侧的电流，记录数据。
- 计算电压比 K = U2/U1 和电流比 I2/I1。
- 使用功率表测量一次侧和二次侧的功率，记录数据。
- 计算效率η = P2/P1。
五、实验结果与分析1. 空载实验- 变比 K = 1.2- 空载损耗 P0 = 5W- 空载电流 I0 = 0.5A2. 短路实验- 短路阻抗Zs = 50Ω- 短路损耗 Pk = 10W- 短路电流 Ik = 2A3. 负载实验- 电压比 K = 1.2- 电流比 I2/I1 = 0.5- 效率η = 80%六、实验结论1. 通过空载实验，我们成功测定了变压器的变比和空载损耗。
变压器设计方法与技巧
变压器设计方法与技巧变压器设计方法与技巧一、设计2kVA以下的电源变压器及音频变压器一些电子线路设计人员及电子、电工爱好者经常碰到设计好的变压器，绕制时却绕不下；另外，设计的变压器，在带足负载后，次级电压明显下降。
还有一部分设计的变压器的性能良好，但成本较高而没有商业价值。
笔者在这里谈谈变压器的设计方法与技巧。
●变压器截面积确定：大家知道铁芯截面积是根据变压器总功率“P”确定的(A=1.25*SQRT(P)。
在设计时，假定负载是恒定不变的，则其铁芯截面积通常可选取计算的理论值。
如果其负载是变化比较大的，例如，音频、功放电源等变压器的截面积，则应适当大于理论计算值．这样才能保证有足够的功率输出能力(因为一旦截面积确定后，就不可能再选择功率余量了)。
如何确定这些变压器的"P"值呢?应该计算出使用时负荷的最大功率。
并且估算出某些变压器在使用中需要输出的最大功率。
特别是音频变压器、功放电路的电源变压器等(笔者测试过多种功放电路的音频变压器、功放电路的电源变压器；音频变压器在大动态下明显失真，电源变压器在大动态下次级电压明显下降。
经测算，截面积不够是产生上述现象的主要原因之一)。
●每伏匝数的确定：变压器的匝数主要取决于铁芯截面积和硅钢片的质量，通常从参考书籍计算出的每伏匝数是比较多的，经实验证明，从理论设计的数值上，将每伏匝数降低10％～15％是没有问题的。
例如，一只35W的电源变压器，根据理论计算(中矽钢片8500高斯)每伏匝数为7.2匝，而实际每伏只需6匝就可以了，且这样绕制的变压器空载电流在26mA左右。
笔者和同行在解剖过日本生产的家用电器上的电源变压器时发现。
他们生产的变压器每伏匝数比我们国产的变压器线圈匝数要少得多，同样35W的电源变压器每伏匝数只有4．8匝，空载电流45mA左右。
通过适当减少匝数。
绕制出来的变压器不但可以降低内阻，而且避免了采用普通规格硅钢片时经常出现的绕不下的麻烦。
单相桥式整流电路设计毕业设计(论文)word格式
《电力电子技术》课程设计任务书一、设计课题一单相桥式整流电路设计二、设计要求1、单相桥式相控整流的设计要求为：负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆.2、技术要求:(1). 电网供电电压为单相220V；(2). 电网电压波动为+5%－-10%；(3). 输出电压为0～100V.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。
主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。
课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。
课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。
在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。
严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。
课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。
报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图前言电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
关于小型单相变压器的设计
一、变压器的结构及工作原理1.铁心铁心是变压器中主要的磁路部分。
通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 ,铁心分为铁心柱和铁轭俩部分;铁心柱套有绕组,铁轭闭合磁路之用 ;铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。
2.绕组绕组是变压器的电路部分，它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成3、变压器的工作原理：变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。
小型变压器指的是容量1000VA以下的变压器。
这种变压器在日常生活中应用非常广泛。
其基本工作原理如下：在同一铁芯上分别绕有匝数为 N1和 N2的两个高、低压绕组，其中接电源的、从电网吸收电能的 AX 绕组称为原绕组（一次绕组），接负载的、向外电路输出电能的 ax 绕组称为副绕组（二次绕组）。
当原绕组外加电压 U1时，原边就有电流 I1流过，并在铁芯中产生与 U1 同频率的交变主磁通Φ，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电势 E1、 E2，副边在 E2的作用下产生负载电流 I2 ，向负载输出电能。
根据电磁感应定律则有：在一次绕组上外施一变流电压U1便有I0流入，因而在铁心中激励一交流磁通φ，磁通φ同时也与二次绕组匝链。
由于磁通φ的交变作用在二次绕组中便感应出电势ez。
根据电磁感应定律可知，绕组的感应电势正比于安的匝数。
因此只要改变二次绕组的匝数，便能改变电势ez 的数值，如果二项绕组接上用电设备，二次绕组便有电压输出，这就是变压器的工作原理。
假设初次、次级绕组的匝数分别为W1,W2,当变压器的初级接到频率为f，电压为V1的正弦变流电源时，根据电磁感应原理，铁心中的交变磁通φ将分别在一、二次绕组中感应出电势。
一次绕组感应电势为：e1- W1*dφ/dt 式中的dφ/dt为磁通的变化率，负号表示磁通增大时，电势e1的实际方向与电势的正方向相反。
如果不计漏阻抗，根据回路电势平衡规律可得：U1=- E1 其数值V1=E1=4.44fW1φm (1)在二次侧同理可以得出：U2= E2= 4.44fW2φm(2) 由（1），（2）式之比得U1/U2= E1/E2= W1/W2 = K式中K就是变压器的变比，或称匝数比，设计时选择适当的变比就可以实现把一次侧电压变到需要的二次电压。
单相高电压大容量发电机变压器的设计
单相高电压大容量发电机变压器的设计发布时间：2021-06-17T10:39:59.917Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷6期作者：方囡囡[导读] 电力变压器是电网中不可缺少的设备，随着我国经济建设，特别是能源工业和国民经济发展过程后对其提出了更高要求方囡囡天威保变（合肥）变压器有限公司安徽省合肥市230041摘要：电力变压器是电网中不可缺少的设备，随着我国经济建设，特别是能源工业和国民经济发展过程后对其提出了更高要求。
在整个生产、传输以及分配等环节中起着重要作用的是高压绕组。
为了满足电压等级较高的发电机，需要配备足够大容量单相高压大容量发电机变压器装置来支撑起系统工作。
本文阐述了单相高电压大容量发电机变压器装置的改进要点，并提出了今后需要进一步研究解决的技术问题。
关键词：单相；高电压；变压器前言：电压大容量发电机是电力系统中的重要设备，电压大容量发电机能将电能转化为化学能，并且可以实现能量转换，在整个电网中起着很关键性作用。
因此，对电压大容量发电机的研究显得尤为重要。
1、单相高压大容量变压器在电力系统中，电压等级为220kV，属于高压大容量的范畴。
为了满足国家对电网安全可靠性要求和经济性要求，从而研制了单相高电压大型变压器。
因为单相高压大容量变压器具有结构简单、运行可靠稳定、价格低廉等优点，因此被广泛应用于各种类型电网之中；同时它也是一种节能减排技术措施与检修管理手段相结合的新型变流设备；在电力系统中承担着重要作用，为人们生活提供便利的工作环境。
19世纪中期，美国和苏联开始对高压电网进行研究，此时由于当时的电力系统已初步形成规模化生产状态。
所以单相电压大容量变压器成为了新发展阶段。
我国在20年代初期就已经有了提出来一些技术指标。
比如：容量比、效率高以及可靠性高等方面都取得过许多成果；但是对于大型发电机而言还是比较落后的一个问题，那就是对其设计和运行时产生大量损耗进行成本分析和经济评价等一系列工作，这些都是由于单相高压大电流小电压系统引起的；在电力系统中，电压、阻抗等参数是衡量电压稳定性的重要标准。
小型单相变压器的设计计算(精选文档)
小型单相变压器的设计计算（精选文档）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）小型单相变压器的设计计算一、小型单相变压器计算内容小型单相变压器的计算一般有六个内容： 1.计算变压器的输出视在功率S 22.计算变压器的输入视在功率S 1和输入电流I 13.确定变压器铁心截面积F 及选用硅钢片尺寸4.计算每个绕组匝数N5.计算每个绕组直径d 及选择导线规格型号6.计算绕组的总尺寸并核实铁心窗口面积。
二、小型单相变压器设计计算方法 1．变压器的输出视在功率S 2变压器的二次侧为多个绕组时，则输出总视在功率为二次侧各绕组输出视在功率之和。
S 2=U 2I 2+U 3I 3+…+UnIn(VA) 式中 U 2、U 3…Un─—二次侧各绕组电压有效值，V ； I 2、I 3…In ─—二次侧各绕组电流有效值，A 。
2．变压器输入视在功率S 1和输入电流I 1由于变压器运行时，存在着铜损和铁损，因此输入视在功率与输出视在功率之间的关系是： η21S S =（VA ） ，式中 η─—变压器的效率，η总是小于1。
容量为1kVA 以下的变压器，一般η=0.8～0.9。
输入电流I 1=(1.1～1.2)11U S (A) ， 式中 U 1 ─— 一次侧电压（即外加电压）的有效值，V 1.1～1.2─—变压器因存在励磁电流分量的经验系数。
3．确定变压器铁心截面积F 和选用硅钢片尺寸小型变压器铁心一般都采用壳式，中间铁心柱放置绕组，其几何尺寸如图1-4-10所示。
中间铁心柱截面积F 与变压器输出总视在功率的关系一般为：20S K F =' (cm 2)式中 F '─—铁心估算面积，K 0─—经验系数，可参考表1选用。
表1 系数K 0参考值S2 （VA ）<10 10～50 50～100 500～1000 >1000 K021.75～2.01.4～1.51.2～1.41（a ） （b ） （c ）图1 小型变压器硅钢片（F 形）尺寸根据图2-4-10所示得出： F=ab (cm 2) 式中 a ─—中间铁心柱宽cm ；b ─—铁心叠片净厚cm ；F ─—铁心估算面积cm 2； 在实际中，铁心叠片间绝缘所占空间引起铁心面积的减小，因此实际铁心厚度'b 应为： eK bb =' （cm ） 式中 Ke ─— 叠片系数。
小型单相电源变压器设计实习报告
《小型变压器设计计算》项目小型单相电源变压器设计实习报告专业：电气工程及其自动化班级：电气工程及其自动化一班姓名：指导教师：二○一五年十二月七日一、小型电源变压器的设计与制作这里介绍的是适用于50Hz、容量在500V A以下的单相电源变压器的简易设计方法。
设计电源变压器前，应了解所设计的电源的技术参数要求，如初级、次级电压、电流、整流电路类型、性质等等。
小型电源变压器的主要制作材料是硅钢片和漆包线。
常用硅钢片的品种和电磁性能见表1。
硅钢片是在铁中加入0.8~4.5%硅而形成的一种磁性材料，掺入硅以后，可以提高电阻率，并有利于奋力有害杂质、提高磁导率、降低铁损，但硬度和脆性增高，导热系数降低，对机械加工和散热不利。
电源变压器适用的硅钢片厚度为0.35mm和0.5mm两种，厚度越薄，铁损越小，变压器发热越少，效率越高，若遇工作频率较高的场合，应选用0.05~0.20mm 的规格。
表1中各参数的解释如下：1．铁损当电感元件通有交流电流时，线圈铁芯中会出现两种损耗：其一是铁磁材料会被交流电流产生的磁场反复磁化，引起铁芯内部分子之间的摩擦和碰撞，产生热量，由此引起的铁心损耗叫做“磁滞损耗”；再则，铁心是导体，在交变磁场中会感应出交变的漩涡状感生电流，称为“涡流”，涡流在铁芯中流动，使铁芯发热，消耗电能，形成涡流损耗。
涡流损耗和磁滞损耗统称为铁损。
铁损与交流电的频率有关，频率越高，损耗越大；铁损还与磁感应强度有关，磁感应强度越高，铁损越大。
硅钢片的铁损是在温度为200C、磁感应强度随时间按正弦规律变化的条件下测定的，在工程中铁损用P10/50、P15/50、P17/50表示，其中下脚标表示测定条件为交流频率50Hz、磁感应强度分别为1.0T（特斯拉）、1.5T、1.7T，其数值为每千克硅钢片的消耗功率（瓦特）。
另外，变压器还存在铜损，因为大多数变压器的线圈是用漆包线绕制的，电流通过导线电阻会产生热效应，消耗能量，形成铜损（由于变压器导线一般为铜导线，故将导线电阻形成的损耗一概叫做铜损），铜损与铁心材料无关。
单相变压器实验报告
单相变压器实验报告实验目的，通过对单相变压器的实验，了解其基本原理和特性，掌握变压器的性能和参数测量方法。
实验仪器和设备，单相变压器、电压表、电流表、交流电源、电阻箱、示波器、变压器接线板等。
实验原理，单相变压器是利用电磁感应原理来实现电压的变换的电气设备。
其基本原理是通过主副绕组的互感作用，将输入的交流电压变换成输出的交流电压。
变压器的变比是指主副绕组的匝数比，根据变比可以计算出输入输出电压的关系。
变压器的额定容量和额定电压是其重要参数，也是实验中需要测量和验证的重点。
实验步骤：1. 连接实验电路，将单相变压器的主副绕组依次接入交流电源、电压表、电流表和负载电阻。
根据实验要求调整输入电压和负载电阻的数值。
2. 测量输入输出电压和电流，通过电压表和电流表测量输入输出电压和电流的数值，记录下实验数据。
3. 观察波形，使用示波器观察输入输出电压的波形，分析变压器的工作状态和特性。
4. 计算变比和效率，根据测量的数据，计算出变压器的变比和效率，验证其性能和参数。
实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了单相变压器的输入输出电压、电流和波形数据。
根据实验数据，可以计算出变压器的变比和效率，进一步分析其工作状态和性能特点。
实验结果表明，单相变压器在不同负载下具有不同的电压变换特性，且其效率随负载变化而变化。
同时，通过观察波形可以发现，变压器工作时存在一定的损耗和波形失真，这也是需要重点关注和分析的问题。
实验总结：通过本次实验，我对单相变压器的基本原理和性能有了更深入的了解。
实验结果表明，单相变压器在实际工作中具有一定的损耗和波形失真，需要通过合理设计和选用来提高其效率和性能。
同时，变压器的变比和额定参数是其重要的性能指标，需要在实际应用中进行严格的测试和验证。
通过本次实验，我不仅掌握了变压器的测量方法和分析技巧，也对电气设备的实际工作有了更深入的认识。
实验存在的问题和改进方向：在本次实验中，由于实验设备和条件的限制，可能存在一定的测量误差和数据不够精确的情况。
毕业设计：单相变压器的设计
摘要：本次设计的课题是单相变压器，基本要求是输入电压范围在24V到60V，功率为100W的单相升压变压器。
首先要了解变压器的工作原理、结构和分类，其次是变压器的设计步骤包括额定容量的确定；铁芯尺寸的选定；绕组的匝数与导线直径；绕组（线圈）排列及铁芯尺寸的确定。
关键词：变压器基本原理设计步骤摘要 (2)前言 (2)1.变压器的工作原理及分类 (3)1.1变压器的基本工作原理 (3)1.2变压器的分类 (4)2.变压器的基本结构 (4)2.1铁芯 (5)2.2绕组 (5)2.3其他 (5)3.设计的内容 (5)3.1额定容量的确定 (5)3.1.1二次侧总容量 (6)3.1.2一次绕组的容量 (6)3.1.3变压器的额定容量 (6)3.1.4一次电流的确定 (7)3.2铁芯尺寸的选定 (7)3.2.1计算铁芯截面积A (7)3.3绕组的匝数与导线直径 (9)3.3.1绕组的匝数计算 (9)3.3.2导线直径的计算 (9)3.4绕组（线圈）排列及铁心尺寸的最后确定 (11)4.结论 (12)参考文献 (18)单相变压器的设计前言设随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气备不断涌现，人们使用电的频率越来越高，人与电的关系也日益紧密，对于电性能和电气产品的了解，已成为人们必需的生活常识。
变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成同频率的另一种电压的交流电能，以满足不同负载的需要。
在电力系统中，变压器是一个重要的电气设备，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用具有重要的作用，此外，也使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾。
输电线路将几万伏或几十万伏高电压的电能输送到负荷区后，由于用电设备绝缘及安全的限制，必需经过降压变压器将高电压降低到适合于用电设备使用的低电压。
当输送一定功率的电能时，电压越低，则电流越大，电能有可能大部分消耗在输电线路的电阻上。
为此需采用高压输电，即用升压变压器把电压升高输电电压，这样能经济的传输电能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
苏州工业职业技术学院Suzhou Institute Of Industrral Techno'llogy5KVA 单相变压器的设计分析学生姓名:专业班级:数控11C1学 号:1110211302014 年4月22日部:精密制造工程系 指导教师:屠春娟、居正龙王利杰本人所呈交的5KVA单相变压器的设计分析,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体, 均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名: 日期:【摘要】变压器调压装置、电源电压波动、线路电压损失等变化都可造成用户电压不稳定，影响用电设备正常工作，此时需调整输出电压以保证用户电压保持稳定。
高压输电可以使电能集中，从而减小电能在传输的时候的损耗，但是高压电对普通家庭用电器以及电路有致命的伤害，所以变压器就应运而生了。
单相变压器由于损耗小、容量小、重量轻等优势可以方便的深入负荷中心，而具有极强的适用性。
本课题主要以单相变压器为研究对象，首先，介绍了单相变压器的应用和结构；其次，介绍了单相变压器的主要设计思路，包括客户要求、用途分析、材料分析、结构分析；然后，介绍了单相变压器各个参数的计算，包括铁芯、线圈、直流电阻、负载损耗（115度）、温升及散热能力、阻抗电压等的计算；最后，介绍了单相变压器的机械结构设计过程及装配过程。
【关键词】：变压器；计算；设计；装配;215 16 17目录引言 ......................... 一、 变压器的介绍 .............（一）变压器的应用........... （二） 单相变压器的原理........（三） 单相变压器的结构........二、 设计思路 ...............（一） ..................... 客户要求 .....................（二） ..................... 用途分析 ..................... （三） ..................... 材料分析 ..................... （四） ..................... 结构分析 ..................... 、单相变压器参数的计算.... 铁芯确定 .................... 线圈确定 .............. 直流电阻计算........... 负载损耗计算（115度） 温升及散热能力计算.... 阻抗电压计算 ............ （四） （五） （六） 四、机械结构设计过程 ......... （一） 线包草图绘制 ..........（二）生成实体 .............. （三）装配 ..................总结 ......................... 参考文献 ..................... 谢辞 .........................10 11 12 12 13 13引言变压器在电路和电器设备中主要用作升降电压、安全隔离、匹配阻抗等。
变压器就是利用电磁互感应现象进行变换电压、电流和阻抗的器件。
变压器调压装置、电源电压波动、线路电压损失等变化都可造成用户电压不稳定，影响用电设备正常工作，此时需调整输出电压以保证用户电压保持稳定。
咼压输电可以使电能集中，从而减小电能在传输的时候的损耗，但是高压电对普通家庭用电器以及电路有致命的伤害，所以变压器就应运而生了。
单相变压器由于损耗小、容量小、重量轻等优势可以方便的深入负荷中心，而具有极强的适用性。
变压器是变控电源电压的一种电气设备，为适应不同的使用目的和工作条件，变压器可分为很多类型。
通常按变压器的不同用途、不同容量、绕组个数、相数、调压方式、冷却介质、冷却方式、铁芯形式等进行分类，用来满足不同行业对变压器的需求。
本课题主要以单相变压器为研究对象，首先，介绍了单相变压器的应用和结构；其次，介绍了单相变压器的主要设计思路，包括客户要求、用途分析、材料分析、结构分析；然后，介绍了单相变压器各个参数的计算，包括铁芯、线圈、直流电阻、负载损耗（115度）、温升及散热能力、阻抗电压等的计算；最后，介绍了单相变压器的机械结构设计过程及装配过程。
本课题来源于苏州腾冉电气有限公司的 5KVA系列单相变压器。
现阶段进行城乡电网改造主要使用节能产品，主要通过节能技术或者是节能产品可以有效地降低供电线损耗以及提升供电的可靠性。
本文主要是对单相变压器的结构设计进行阐述。
一、变压器的介绍 （一） 变压器的应用变压器是变控电源电压的一种电气设备，为了适应不同的使用目的和工作条件，变 压器可分为很多种类。
一般按照变压器的用途、容量、绕组个数、相数、调压方式、冷 却介质、冷却方式、铁芯形式等进行分类，用于满足不同的行业对变压器的不同的需求。
按使用途径分类可分为：电力变压器；电炉变压器；整流变压器；工频试验变压器； 矿用变压器；电抗器；调压变压器；互感器；特种变压器。
按容量大小分类可分为：中小型变压器：电压在 35KV 以下，容量在 大型变压器：电压在63-110KV,容量在6300-63000KVA ;特大型变压器： 以上，容量在 31500-360000KVA 。
按相数分类，可分为：单相变压器和三相变压器。
按变压器的冷却介质分类：油浸式变压器；干式变压器；充气式变压器； 压器和填砂式变压器等。
按变压器的冷却方式分类可分为：油浸自冷式变压器；油浸风冷式变压器；油浸强 迫油循环风冷却式变压器；油浸强迫油循环水冷却式变压器；干式变压器；本课题所涉 及的单相变压器实际应用于农村的照明的用电或者小型动力的用电，其负荷不大，而且 负荷波动也不大。
（二） 单相变压器的原理变压器是根据电磁感应的原理来制成的。
在闭合的铁芯柱上面绕有两个绕组，一个 原绕组和一个副绕组。
当原绕组加上交流电源电压时，原绕组流有交变电流，而建立磁 势，在磁势的作用下铁芯中便产生交变主磁通，主磁通在铁芯中同时穿过，一、二次绕 组而闭合由于电磁感应作用分别在一、二次绕组产生感应电动势，其基本原理为楞次定 律，感应电流产生的磁通，总是阻碍圆磁通的变化，当原磁通增加时感应电流的产生的 磁通与原磁通相反，就是说二次绕组所产生的感应磁通与原绕组所产生的主磁通相反 ，所以二次绕组就出现了低等级的交变电压，即铁芯是变压器的磁路部分，绕组是变压器 的电路部分。
图1-1所示为变压器的电气原理图，表示引出导线的连接方式，在本公司A 、a 表 示一个绕组的两根引出线，B b 表示另一个绕组的两根引出线，即此处连接方法应为线 包1内线圈和线包2内线圈结尾相连，线包1外线圈和线包2外线圈结尾相连。
（三） 单相变压器的结构一般变压器主要分为铁芯、线包绕组和夹件三个部分。
1、铁芯铁芯是变压器的磁路部分。
铁芯一般是使用矩形硅钢片堆叠而成的。
硅钢片可分为 两种，一般应用在发电机和变压器对硅钢片的要求是一样的，都是要求铁损低，磁化特 性好，叠片系数高10-6300KVA 电压在220KV 充胶式变等，但变压器一般用有取向硅钢片，发电机用无取向硅钢片。
用做变压器的铁芯，一般选用0. 35mn 厚的冷轧硅钢片，按所需铁芯的尺寸，将它裁成矩形片, 然后交叠成“日”字形或“口”字形。
从原理上讲，如果需要减小涡流，则硅钢片厚度 越薄，且拼接的片条越狭窄，效果越好。
虽然这样可以减小涡流损耗，也可以降低温升, 还能节省硅钢片的用量。
但是实际上制作硅钢片铁芯时，并仅仅不只是从这一个有利因 素出发，因为按照那样制作铁芯，会大大增加工时长，而且还会减小铁芯的有效截面。
所以，用硅钢片制作变压器铁芯时，要从具体情况出发，选择最佳尺寸。
图1-2铁芯堆叠如图1-2所示为铁芯堆叠单数层平面图， 数层，每层都是两片一叠。
即表明铁芯堆叠的方式为插接，即铁芯本身有足够的拉力拉 住铁芯自身，所以可以不再使用拉板将铁芯固定，从而减少不必要的成本。
2、绕组绕组是变压器的电路部分。
线包绕组的话可分为两类，一类是线绕组，另一类是箔图1-1 电气原理图图1-3铁芯堆叠如图1-3所示的铁芯堆叠为铁芯堆叠的偶绕组。
线包绕组是变压器最关键的部分，它的作用是调节出一个被人所需要的电压。
一 次线圈中通过变化的电流，产生变化的磁场，二次线圈处在变化的磁场中感应产生变化 的电流。
一次线圈与二次线圈的比值决定了变压器的变比。
线圈在整个过程中，起到电 能到磁能再到电能的转化作用，同时改变了电压和电流的大小。
3、夹件夹件主要起的作用是固定铁芯、安装固定。
不同的变压器会使用不同的夹件，本课 题中使用的是常规的夹件。
除了常规的夹件还有许多特殊要求的夹件，如绝缘夹件等。
夹件一般都是使用无磁性的材料。
二、设计思路 （一） 客户要求客户要求来源于客户所需电路中需要的参数，本课题所涉及客户提供的 5Kva 单相变压器的一些参数如下：产品类型 额定容量 额定电压 额定电流 绝缘等级 额定频率 耐压：2.5KVA/min空载损耗：120w 负载损耗：150w （二） 用途分析该产品属于变压器。
工艺要求主要是对客户提供的长宽高的大小要求、以及安装要 求较为严格，主要做用是改变电压，保护用电器和输电电路安全。
（三） 材料分析1、 由于一些夹件是属于折弯板的，所以夹件常见问题就是折弯角度不准确、折弯 处圆角太大等，一般而言发现此种问题，就需要把夹件送回供应商那里返工。
2、 由于绕线时线绕制过松就会引起线包绕组无法装入铁芯上，或者线包绕绕组松 垮下来，影响变压器功能。
3、 一些严酷的环境中所使用的变压器需要进行高温、防水、防震等试验。
所以对 制造变压器的原材料都有特殊要求，比如需要抗腐蚀、不生锈、耐高温、防水等材料进 行制造。
在这种情况下就不可以使用普通材料了。
4、 所用材料（1） 铜线：4.5*1.5 mm 铜线 2.57kg ，3.0*1.5mm 铜线 2.98kg 。
单相变压器 5KVAU1: U2 315V: 220V 16A: 22.7A H (180C) 50Hz（2）铁镀锡：上下夹件各两个。
(3)狗骨：6*6*150mm直角狗骨8个，6*8*150mm工字型狗骨24个。
(4)绝缘纸：0.13*150mmNMfe缘纸 0.2kg。
(5)紧固件：M6*165mr双头镀锌螺杆4根，M6螺母8个，①6t型垫圈8个，M6 大平垫8个，M6弹簧垫片8个。
(6)硅钢片：材料 35JGH250硅钢片，尺寸分别是 60*125*0.35mm, 230*60*0.35mm 共42.8kg。