《电机与拖动》课程设计_小型单相变压器设计
《电机与拖动》变压器---单相变压器实验
《电机与拖动》变压器---单相变压器实验一、实验目的1．通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2．通过负载实验测取变压器的运行特性。
二、预习要点1．变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？2．在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？3．如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗？三、实验项目1．空载实验测取空载特性U O=f(I O)，P O=f(U O)。
2．短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I)。
3．负载实验保持U1=U1N，cos =1的条件下，测取U2=f(I2)。
2四、实验设备及仪器1．交流电压表、电流表、功率、功率因数表（NMCL-001）2．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）3．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）4．单相变压器Array五、实验方法1．空载实验实验线路如图2-1。
图2-1 空载实验接线图实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。
A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。
其中用一只电压表，交替观察变压器的原、副边电压读数。
W为功率表，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。
a．未上主电源前，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。
并合理选择各仪表量程。
变压器T U1N/U2N=220V/110V，I1N/I2N=0.4A/0.8A。
b．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2U N。
c．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5U N的范围内；测取变压器的U0、I0、P0，共取6~7组数据，记录于表2-1中。
其中U=U N的点必须测，并在该点附近测的点应密些。
为了计算变压器的变化，在U N以下测取原方电压的同时测取副方电压，填入表2-1中。
e．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。
表2-12．短路实验实验线路如图2-2。
完整版)大工《电机与拖动实验》实验报告
完整版)大工《电机与拖动实验》实验报告实验报告实验名称：单相变压器实验实验目的：1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2.通过负载实验测取变压器的运行特性。
实验项目：1.空载实验测取空载特性Uo=F(uo)，P=F(uo)2.短路实验测取短路特性Yk=F(Ik)，PK=F(I)3.负载实验保持U1=U2，cosφ2=1的条件下，测取U2=F(I2)实验设备表：名称。
型号和规格。
用途及使用注意事项电机教学实验台。
NMEL-II。
为实验室提供电源，使用前需调节输出电压和固定电机压为三相组式变压器。
用于实验，操作时需快，以免线路过热功率表、功率因数表。
NMEL-03，NMEL-20.改变输出电流大小时需注意量程运用，测量功率及功率因数不得超过量程，线素不能接错交流电压表、电流表。
NMEL-05.测量交流电压和交流电流值时需适当选择量程且注意正反接线旋转指示灯及开关板。
MEL-001C。
通断电路时需连完后闭合，拆电路前需断开空载实验：1.填写空载实验数据表格表1-1序号。
实验数据。
计算数据U(V)。
I(A)。
P(W)。
U1/U2.cosφ21.224.4 119.7 0.133.1.00.1.942.212.7 113.0 0.089.0.95.1.623.206.3 109.9 0.007.0.92.1.484.196.9 105.2 0.066.0.88.1.315.185.8 99.07 0.057.0.83.1.146.161.3 86.08 0.043.0.72.0.847.139.6 74.79 0.035.0.62.0.632.根据上面所得数据计算得到铁损耗PFe、励磁电阻Rm、励磁电抗Xm、电压比k表1-2序号。
实验数据。
计算数据U(V)。
I(A)。
P(W)。
PFe(W)。
Rm(Ω)。
Xm(Ω)。
U1/U2.k1.224.4 119.7 0.133.6.29.183.8.55.4.1.00.0.532.212.8 113.1 0.089.4.52.195.6.52.5.0.95.0.5313.206.3 109.9 0.007.0.36.566.9.15.5.0.92.0.534.196.9 105.2 0.066.3.31.219.6.42.1.0.88.0.535.185.8 99.07 0.057.2.62.262.7.33.8.0.83.0.536.161.3 86.08 0.043.1.52.449.9.18.2.0.72.0.537.139.6 74.79 0.035.1.17.583.6.13.2.0.62.0.53改写后的实验报告：实验名称：单相变压器实验实验目的：1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
《电机与拖动》变压器---单相变压器的并联运行实验
《电机与拖动》变压器---单相变压器的并联运行实验一、实验目的1．学习变压器投入并联运行的方法。
2．研究阻抗电压对负载分配的影响。
二、预习要点1．单相变压器并联运行的条件。
2．如何验证两台变压器具有相同的极性。
3．阻抗电压对负载分配的影响。
三、实验项目1．将两台单相变压器投入并联运行。
2．阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。
3．阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。
四、实验设备及仪器1．电机教学实验台主控制屏；2．功率及功率因数表；3．三相心式变压器；4．三相可调电阻90Ω（NMEL-04）；5．波形测试及开关板（NMEL-05B）。
五、实验线路和操作步骤实验线路如图2-19所示。
图中单相变压器Ⅰ和Ⅱ选用三相心式变压器中任意两台，变压器的高压绕组并联接电源，低压绕组经开关S1并联后，再由开关S3接负载电阻R L。
由于负载电流较大，R L可采用并串联接法（选用NMEL-04的90Ω与90Ω并联再与180Ω串联，，则首端1U1与1V1为同极性端，反之为异极性端。
2U2-U2V1。
2V2(2)投入并联：检查两台变压器的变比相等和极性相同后，合上开关S1，即投入并联。
若KI与KⅡ不是严格相等，将会产生环流。
2．阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行。
a．投入并联后，合上负载开关S3。
b．在保持原方额定电压不变的情况下，逐次增加负载电流，直至其中一台变压器的输出电流达到额定电流为止，测取I、I I、IⅡ，共取5～6组数据记录于表2-24中。
表2-243．阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行。
打开短路开关S2，变压器Ⅱ的副方串入电阻R，R数值可根据需要调节（一般取5~10Ω之间），重复前面实验测出I、I I、IⅡ，共取5～6组数据，记录于表2-25中。
表2-25六、实验报告1．根据实验(2)的数据，画出负载分配曲线I I=f(I)及IⅡ=f(I)。
2．根据实验(3)的数据，画出负载分配曲线I I=f(I)及IⅡ=f(I)。
电工电子与电机拖动教案：变压器的工作原理及分类、单相变压器的空载运行
河南理工职业学校电工电子与电机拖动教案：变压器的工作原理及分类、单相变压器的空载运行作业P 111、 1、5、P 141、1、2、3 板书布置备注第六章 变压器的基本工作原理和构造 § 6-1变压器的工作原理及分类（第八次课）变压器的主要功能是把一种电压的电能转换为同频率的另一种电压的电能，故称变压器。
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。
一． 一．变压器的工作原理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3－1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N 1，副绕组匝数为N 2。
图3-1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1e 和2e 。
dt d N e u φ111=-= dt d N e u φ222=-=k N N E E U U ===212121 k U U 12=说明只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。
又∵ 2211I U I U =∴k II U U I 22121==说明变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。
二．变压器的分类按用途分：电力变压器和特种变压器 按相数分：单相、三相、多相变压器按每相绕组数目分：双绕组、三绕组、自耦变压器§ 6-2．变压器的基本结构 （一）（一） 铁心作用、材料、基本形式（心式和壳式） （二）（二） 绕组作用、材料、型式 高压绕组和低压绕组 同心式和交叠式（三）（三） 油箱及其附件油箱、储油柜、散热器、分接开关、套管、气体继电器等 （四）（四） 铭牌及额定值 1．型号2．额定容量N S kV A3．额定电压N NU U 21 V ，kV4．额定电流N iNI I 2 A5．额定频率N f H Z 额定值之间的关系：单相变压器：N N N U S I 11= N NN U S I 22= 三相变压器：N N N U S I 113= N NN U S I 223=例2-1§7、1 单相变压器的空载运行空载运行：原绕组加额定电压，副绕组开路的运行情况称为空载运行。
《电机与拖动》课程设计_小型单相变压器设计
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。
一、 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。
变压器（transformer ）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。
（1） 电压变换当一次绕组两端加上交流电压1u 时，绕组中通过交流电流1i ，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φ。
（1-1）（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。
（2） 电流变换变压器在工作时，二次电流2I 的大小主要取决于负载阻抗模|1Z |的大小，而一次电流1I 的大小则取决于2I 的大小。
2211I U I U = 又（1-5）K II U U I 22121==∴（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。
课程设计 任务书1 《小型单相变压器设计》
题目：小型单相变压器设计
1.设计任务：
设计一个小型单相变压器，能够满足不同小型设备的电源要求。
小型变压器的一次侧/二次侧电压为220V/24V（或48V）。
2.设计要求：
1）根据变压器的基本原理，设计出变压器的基本结构
2）选定铁芯尺寸、绕组匝数以及导线规格
3）完成单相变压器的参数测定，并分析运行特性
4）撰写设计报告、总结以及心得
3.设计用设备和器件：
功率表、万用表、交流电流表、交流电压表
4.设计计划安排：
5.主要参考文献：
1)《电机与拖动》，戴文进编著，清华大学出版社，2008
2)《电机与拖动基础》，杨文焕编著，西安电子科技大学出版社，2008
3)《电机与拖动》，杨天明编著，中国林业出版社出版社，2008。
电机与变压器教 案2 (小型单相变压器的制作)
教案正页序号2教案附页2、小型变压器的设计四、课题所需的相（一）自耦变压器1、单相自耦变压器2、三相自耦变压器自压仅降压，只要入、输出对下，就变成压器。
入低压侧，这是很不安全的，所以低压侧应有防止过电压的保护措施。
2)如果在自耦变压器的输入端把相线和零线接反，虽然二次侧输出电压大小不变，仍可正常工作，但这时输出“零线”已经为“高电位”，是非常危险的。
（3）. 自耦变压器输出功率S2=U2I2=U2(I+I1)=U2 I +U2I1=S’2+S’’2S’2为绕组之间电磁感应传递的能量，而S’’2为电路直接从一次侧传递的能量。
从U2I1= S’’2可导出：S’’2=S2/K通常，自耦变压器变比K=1.2~2的状态下，优点明显。
（二）仪用互感器1、电流互感器工作原理电流互感器结构上与普通双绕组变压器相似，也有铁心和一次侧、二次侧绕组，但它的一次侧绕组匝数很少，只有一匝到几匝，导线都很粗。
电流互感器的二次侧绕组匝数较多，它与电流表或功率表的电流线圈串联成为闭合电路，由于这些线圈的阻抗都很小，所以二次侧近似于短路状态。
由于二次侧近似于短路，所以互感器的一次侧的电压也几乎为零，因为主磁通正比于一次侧输入电压，总磁势为零。
2、电压互感器工作原理路中，流电流，被电压互感器的原理和普通降压变压器是完全一样的，不同的是它的变压比更准确；电压互感器的一次侧接有高电压，而二次侧接有电压表或其他仪表(如功率表、电能表等)的电压线圈。
因为这些负载的阻抗都很大，电压互感器近似运行在二次侧开路的空载状态， U2为二次侧电压表上的读数，只要乘变比K就是一次侧的高压电压值。
仪用互感器的结构和使用注意事项比较比较内容电流互感器电压互感器结构一次绕组匝数很少，只有一匝到几匝，导线都很粗，串联在被测的电路中; 二次绕组匝数较多，二次侧近似于短路状态。
运行中二次侧不得开路。
一次侧接有高电压，而二次侧近似开路状态，运行中，二次侧不能短路。
左右(即电弧上电压)。
《电机与变压器》教案项目1单相变压器
项目一单相变压器一、教学目标1.能正确描述的单相变压器的特点、用途、类型、结构等基本知识。
2.能掌握单相变压器的原理。
3.能正确掌握单相变压器的绕组重新绕制的方法和步骤。
二、课时分配本章共3个任务，本章安排8课时。
三、教学重点我们通过本项目的实施，了解单相变压器的特点和结构，掌握其工作原理，并能对单相变压器的绕组进行重新绕制。
四、教学难点1.能掌握单相变压器的原理。
2.能正确掌握单相变压器的绕组重新绕制的方法和步骤。
五、教学内容任务一认识单相变压器一、变压器的分类1. 按相数分类按电源供电的相数分类，可分为单相变压器和三相变压器。
2. 按用途分类按变压器的用途分类，可分为电力变压器、仪用变压器、电炉变压器、自耦变压器和电焊变压器。
3. 按冷却方式分类按冷却方式分类，可分为油浸式变压器、风冷式变压器、自冷式变压器和干式变压器。
4. 按铁心结构形式分类二、单相变压器的结构1. 铁心2. 绕组（1）同心式绕组：（2）交叠式绕组：三、单相变压器的用途四、特殊用途变压器1. 自耦变压器2. 仪用互感器（1）电流互感器：电流互感器的使用注意事项：（1）电流互感器在运行中二次侧不得开路。
（2）电流互感器的铁心和二次侧要同时可靠接地，以免在高压绝缘击穿时危及仪表或人身的安全。
（3）电流互感器的一次、二次绕组有“＋”“－”或“*”标记，表示同名端，当二次侧接功率表或电度表的电流线圈时，一定要注意极性。
（4）电流互感器的负载大小，影响到测量的准确度，一定要二次侧的负载阻抗小于要求的阻抗值，并且所用电流互感器的准确度等级比所接仪表的准确度等级高两级，以保证测量的准确度。
（2）电压互感器：电压互感器的使用注意事项：（1）电压互感器运行中，二次侧不能短路，否则会烧坏绕组。
因此，二次侧要装熔断器保护。
（2）铁心和二次侧绕组的一端要可靠接地，以防绝缘破坏时，铁心和绕组带高压电。
（3 二次侧绕组接功率表或电能表的电压线圈时，极性不能接错；三相电压互感器和三相变压器一样，要注意连接法，接错会造成严重后果。
电机拖动设计课程题目
电机拖动课程设计任务书
一、设计课程题目
单相变压器的设计
二、设计要求
设计一台单相变压器，要求额定值S N=（1000+学号后两位）W，U1N/ U2N = 220/ 110 V。
要求合理设计变压器一次侧和二次侧（等效）电阻、电感、绕组匝数及其主磁通。
课程设计的主要内容如下：
（1）介绍变压器的工作原理和基本结构；
（2）分析T型等效电路的理论知识并画出T型等效电路；
（3）依据T型等效电路分析所给参数，设计并计算一次侧参数、二次侧参数和主磁通；
（4）最后写出本次课设的总结。
要求：设计中注意培养运用所学电机拖动知识和创造性思维方式和创造能力，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。
等效电路应有计算和说明。
课称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。
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。
设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力。
严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。
报告要求手写。
电机与拖动基础实验报告--单相变压器实验
实验报告（理工类）开课学院及实验室:电气信息学院6A203 实验时间：2015年4月25日一、实验目的通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
二、实验原理三、实验设备、仪器及材料四、实验步骤1、空载实验1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图2-4-1接线。
被测变压器选用三相组式变压器DJ1O中的一只作为单相变压器，其额定容量P N=48.4W,U IN∕U2N=121∕31.8V,I√I2N=0.4/1.6A0变压器的低压线圈a、X接电源，高压线圈A、X开路。
2）选好所有电表量程。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。
3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。
调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U O=1.2U N,然后逐次降低电源电压，在1.2〜0.2UN的范围内，测取变压器的U。
、I。
、P0o 4）测取数据时，U=U N点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。
记录于表2-4-1中。
5）为了计算变压器的变比，在UN以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表2-4-1中。
测取短路特性Uκ=f（Iκ）,Pκ=f（Iκ）,cosΦκ=f（Iκ）o2、短路实验D按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图2-4-2接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。
将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
2）选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。
3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.II N为止，在（0.2〜1.1）IN范围内测取变压器的U K、I K、P KO4）测取数据时，IK=IN点必须测，共测取数据6-7组记录于表2-4-2中。
五、实验过程记录（数据、图表、计算等）六、实验结果分析及问题讨论。
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。
小型单相变压器的设计___电机与拖动课程设计(毕业设计)
1 引言我国电力变压器节能产品的发展历史从五十年代初到七十年年代末这三十年中,随着我国经济建设事业的发展,变压器类产品从无到有,发展为几十个系列,其中大部分产品是仿苏热轧硅钢片产品,技术经济指标较低,基本上处于世界上五、六十年代的水平。
一九七九年四月,当时的一机部电工总局在长沙召开了电器、电材行业产品更新换代会议,提出“更新的产品要在确保运行安全可靠的前提下,节约能源的奋斗目标。
低损耗电力变压器是机械工业十二类节能产品中取得较好成绩的一类产品。
1983年大、中、小型低损耗电力变压器生产量达700多万干伏安,其中小型电力变压器约为300万千伏安。
这些电力变压器代替五十年代生产的高损耗变压器,全部投入运行后,年节电量约在l2亿度以上。
为了进一步节约能源,提高产品的经济效益,中小型电力变压器仍须不断地向前发展。
另一方面，在全球化竞争中，虽然我国在小容量方面已经拥有相当的实力，并在国际市场中占有重要的地位，但是在高容量、超高容量变压器方面，我国的技术实力还非常薄弱，这就造成了欧美发达国家高容量、超高容量变压器市场我国无法进入的情况，这将阻碍我国变压器行业今后的发展，需要引起高度的关注。
2 小型单相变压器2.1 变压器简介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。
2.2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。
(整理)0219自本二班聂雨电机与拖动单相变压器.
烟台南山学院电机与拖动课程设计题目小型单相变压器姓名：聂雨所在学院：计算机与电气自动化学院所学专业：自动化班级：09自动化02班学号： 200902010219指导教师：刘丽丽完成时间： 2012-09-25摘要一般的小容量单相变压器的计算内容有四种部分：容量的确定；铁心尺寸的确定；绕组的计算；绕组排列及铁心尺寸的最后确定。
变压器的效率80%~90% 。
对小容量变压器应考虑内部压降，为使在额定负载时二次侧有额定电压应适当的增加二次侧绕组匝数，约增加5%~10%的匝数。
通过铜损的测定可知，小型变压器的的质量可以从他的空载损耗和短路损耗判断出来，越小越好，同时工作温度也会低，并有很好的负载，通过空载电流的测定，铁损较大的变压器，发热量大，安培匝数设计要是不合理，空载电流会大增，就会造成温升增大，有损寿命。
单相变压器是具有两个线圈的变压结构：变压器主要是由铁心和绕组组成： 1铁心是变压器的主磁路，又作为绕组的支撑骨架。
铁心分铁心柱和铁轨两不分，铁心柱上装有绕组，铁轨是联系两个贴心柱的部分。
2变压器绕组构成设备的内部电路，它与外界的电网直接相接，是变压器中最重要的部件，常把绕组比做变压器的核心。
关键字：单相变压器、铁芯、线圈、容量AbstractGeneral small capacity single-phase transformer calculation content has four parts: the determination of capacity; Core size determined, Winding calculation; Winding arrangement and core size of final transformer efficiency 80% ~ 90% for small capacity transformer should consider the internal pressure drop, to enable the rated load, the secondary side have rated voltage should be appropriate increase secondary side winding turns, about increased by 5% ~ 10% of the number of turns through the copper loss measurement, it is known that small transformer quality can from his no-load loss and short circuit loss judgment out, yue xiaoyue good, at the same time operating temperature will also low, and have very good load, through the no-load current measurement, the iron loss large transformer, calorific value, ampere turn design if not reasonable, no-load current will soar, can cause temperature increase, to the detriment of life.Single-phase transformer is to have two coil of transformer structure: transformer is mainly composed of core and winding components: 1 core transformer is the main magnetic circuit, and as a winding support frame core points core column and track two is not divided, core column with its winding, tracks are linked to two close column part 2 transformer winding constitute equipment internal circuit, it and external power grid directly connect, is the most important element of a transformer, often than winding transformer core.Key word: single-phase transformer、 core 、coil 、capacity目录1绪论 (1)2变压器的工作原理 (2)2.1电压变换 (3)2.2电流变换 (3)3变压器的基本结构 (4)3.1铁心 (4)3.2绕组 (4)3.3其它结构部件 (4)4设计内容 (5)4.1额定容量的确定 (5)4.1.1二次侧总容量 (5)4.1.2一次绕组的容量 (5)4.1.3变压器的额定容量 (6)4.1.4一次电流的确定 (6)4.2铁心尺寸的选定 (6)4.2.1计算铁心截面积A (6)4.3绕组的匝数与导线直径 (8)4.3.1计算每伏电压应绕的匝数 (8)4.3.2计算导线直径d (9)4.3.3绕组（线圈）排列及铁心尺寸的最后确定 (9)5实例计算 (11)6结论 (13)7心得体会 (14)8参考文献 (15)1绪论随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气设备不断涌现，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。
小型单相变压器设计
辽宁工程技术大学《电机学》课程设计设计题目：小型单相变压器设计院（系、部）：电气与控制工程学院专业班级：电力11-3班姓名：井元灏学号： 1111110305 指导教师：刘春喜王继强李国华荣德生日期： 2013-6-28电气工程系课程设计标准评分模板摘要变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
本文主要分析变压器的工作原理，基本构造，特点等问题，主要介绍变压器的设计。
目录2.绕组 (6)五、结论 (14)一、变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应原理工作的，如下图。
变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。
这两个绕组具有不同的匝数且互相绝缘，两绕组组间只有磁的耦合而没有电的联系。
其中，接于电源侧的绕组称为一次绕组;用于接负载的绕组称为二侧绕组。
若将绕组1接到交流电源上，绕组中便有交流电流i1流过，在铁心中产生与外加电压相同频率的且与一、二次绕组同时交链的交变磁通φ，根据电磁感应原理，分别在两个绕组中感应出同频率的电动势e1和e2。
e1=—N1 e2=—N2 式1中，N1为一次绕组匝数；N2为二次绕组匝数。
若把负载接于绕组2，在电动势e2的作用下，就能向负载输出电能，即电流将流过负载，实现了电能的传递。
由式1可知，一、二次绕组感应电动势的大小正与各自绕组的匝数，而绕组的感应电动势又近似等于各自的电压，因此，只要改变绕组的匝数比，就能达到改变电压的目的，这就是变压器的变压原理二、变压器的部分结构及组装：1.铁心铁心是变压器中主要的磁路部分。
小型单相变压器设计实例
式中的 Bm =1.1T
(铁心材料国热压求出各线圈的匝数 N1=N0U1=3.4×220=748 N2=（1.05~1.10）N0U2=1.10×3.4×300=1122 N3=（1.05~1.10）N0U3=1.10×3.4×50=187 4、计算导线直径 d 导线的截面积： Ac=I/j I1=（1.1- 1.2）S/U1==1.15×79.3/220=0.415(A) Ac1=0.415/2.5=0.17 mm
同理：
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小型单相变压器设计
Ac2=0.08 mm2 Ac3=0.04 mm2 为高强度聚酯包线 QZ0.05。
d2=0.32 mm d3=0.23 mm
根据所求解的数据：可以取原边的材料为高强度聚酯包线 QZ0.06，副边的材料
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小型单相变压器设计
五、 结论
通过这次的设计我知道了小型变压器质量可以从他的空载损耗和短路损耗判断出来， 越小越好，同时工作温度也会低，并有很好的负载，通过空载电流的测定，铁损较大的变 压器，发热量大，安培匝数设计要是不合理，空载电流会大增，就会造成温升增大，有损 寿命。电压变化；若以高压侧绕组为一次侧绕组，低压侧绕组为二次绕组。则变压器起降 压作用，反之起升压作用。电流变换；变压器在工作时二次侧电流的大小取决于负载阻抗 模的大小，一次侧电流大小取决于二次绕组。二次侧绕组向负载输出的功率只能由一次绕 组从电流吸收，然后通过主磁通传递到二次绕组，二次侧电流变化时，依次侧发生响应的 变化。阻抗变换：负载直接接电源时，电源的负载阻抗模，通过变压器接电源时相当于将 电源的阻抗模去平方。在电子技术当中通常利用变压器变换作用来是实现“阻抗匹配” 。
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小型单相变压器设计
八、致谢
电机与拖动-实验一-单相变压器
rm PO 2
IO
= 1.23 /（0.063）2 = 309.90
Zm
UO IO
பைடு நூலகம்
= 110 / 0.063 = 1746.03
2 2 = X m Zm rm
1746.32 309.90 2 = 1773.32
2．负载实验
1）实验线路如图 2-3 所示。 按照图 2-1 接好电路图 2） 测取数据时， I2=0 和 I2=I2N=0.4A 必测，共取数据 6~7 组，记录于表 2-1 中。 表 2-1 序 号 1 195.5 0.120 2 192.2 0.150 3 187.9 0.199 4 183.5 0.250 U2（V） I2（A）
cos 2 =1
U1=UN=110V 6 173.3 0.366 7 170.0 0.401
5 176.9 0.325
3）由测量得到的数据绘制出当 cos 2 =1 外特性曲线 U2=f(I2)如图 2-2 所示 并由特性曲线计算出 I2=I2N 时的电压变化率 △U： 由 表 2-1 可 得 当 I2=I2N=0.4 时 U2=170.0 则
U U 20 U 2 100% U 20
220
=
170
220
100%
= 23%
图 2-2
1．交流电压表、交流电流表、功率及功率因数表（MEL-0010，NMEL-17） 2．单相变压器（NMEL-25A） 3．三相可调电阻 900Ω （NMEL-03） 4．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）
四．实验过程及实验结果
1．空载实验
1）实验线路如图 1-1 。按照接线图连接好线路 打上电源，按照要求测量需 要测试的数据。
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小型單相變壓器的設計和繞制
班級: 08機電3班
姓名： *****
學號： 04040803034
指導教師： *****
日期： 6月25日
目錄
一、小型單相變壓器簡介
二、變壓器的工作原理
三、變壓器的基本結構
四、設計內容
五、實例計算
六、結論
七、心得體會
一、小型單相變壓器簡介
變壓器是通過電磁耦合關係傳遞電能的設備，用途可綜述為：經濟的輸送電能、合理的分配電能、安全的使用電能。
實際上，它在變壓的同時還能改變電流，還可改變阻抗和相數。
小型變壓器指的是容量1000V.A 以下的變壓器。
最簡單的小型單相變壓器由一個閉合的鐵心(構成磁路)和繞在鐵心上的兩個匝數不同、 彼此絕緣的繞組(構成電路)構成。
這類變壓器在生活中的應用非常廣泛。
二、變壓器的工作原理
變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有E 型和C 型鐵心。
變壓器是利用電磁感應原理將某一電壓的交流換成頻率相同的另一電壓的交流電的能量的變換裝備。
變壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組，如圖（1）所示。
一個繞組接電源，稱為原繞組（一次繞組、初級），另一個接負載，稱為副繞組（二次繞組、次級）。
原繞組各量用下標1表示，副繞組各量用下標2表示。
原繞組匝數為1N ，副繞組匝數為2N 。
圖（1）變壓器結構示意圖
理想狀況如下（不計電阻、鐵耗和漏磁），原繞組加電壓1u ，產生電流1i ，建立磁通 ，沿鐵心閉合，分別在原副繞組中感應電動勢21e e 和。
（1） 電壓變換
當一次繞組兩端加上交流電壓1u 時，繞組中通過交流電流1i ，在鐵心中將
產生既與一次繞組交鏈，又與二次繞組交鏈的主磁通φ。
（1-1）
（1-2）
（1-3）
（1-4）
說明只要改變原、副繞組的匝數比,就能按要求改變電壓。
（2）電流變換
變壓器在工作時，二次電流2I 的大小主要取決於負載阻抗模|1Z |的大小，而一次電流1I 的大小則取決於2I 的大小。
2211I U I U = 又 （1-5）
K I
I U U I 22121==
∴ （1-6）
說明變壓器在改變電壓的同時,亦能改變電流。
小型變壓器的原理：小型單相變壓器一般是指工頻小容量單相變壓器。
三、 變壓器的基本結構
1、鐵心：鐵心是變壓器磁路部分。
為減少鐵心內磁滯損耗渦流損耗，通常鐵心用含矽量較高的、厚度為0.35或0.5mm 、表面 塗有絕漆的熱軋或冷軋矽鋼片疊裝而成。
鐵心分為鐵柱和鐵軛兩部分，鐵柱上套裝有繞組線圈，鐵軛
則是作為閉合磁路之用，鐵柱和鐵軛同時作為變壓器的機械構件。
鐵心結構有兩種基本形式：心式和殼式。
2、繞組：繞組是變壓器的電路部分。
一般採用絕緣紙包的鋁線或銅線繞成。
為了節省銅材，我國變壓器線圈大部分是採用鋁線。
圖（2）
3、其他結構部件：儲油櫃、氣體繼電器、油箱。
圖（3）單相心式變壓器
1—鐵柱；2—鐵軛；3—高壓線圈；4—低壓線圈
四、設計內容
計算內容有四部分：額定容量的確定；鐵心尺寸的選定；繞組的匝數與導線直徑；繞組（線圈）排列及鐵心尺寸的最後確定。
根據設計的要求，我選定的為500VA的變壓器。
1、額定容量的確定變壓器的容量又稱表現功率和視在功率，是指變壓器二次側輸出的功率，通常用KVA表示。
（1） 二次側總容量 ，小容量單相變壓器二次側為多繞組時，若不計算各個繞組的等效的阻抗及其負載阻抗的幅角的差別，可認為輸出總視在功率為二次側各繞組輸出視在功率之代數和，即
I U I
U I U S n
n +++= (3)
3
2
2
2
（3-1）
式中 S 2——二次側總容量（V ·A ）
U 2
,U
3
,……U n ——二次側各個繞組電壓的有效值（V ）；
I 2
,I
3
,……I n —— 二次側各個繞組的負載電流有效值（A ）。
(2) 一次繞組的容量，對於小容量變壓器來說，我們不能就認為一次繞組的容量等於二次繞組的總容量，因為考慮到變壓器中有損耗，所以一次繞組的容量應該為
η
2
1S S =
（單位為V ·A ） （3-2）
式中S 1——變壓器的額定容量；
η——變壓器的效率，約為0.8～0.9。
表3-1 所給的數據是生產時間的統計數據，可供計算時初步選用。
表3-1 小容量變壓器計算參考數據
變壓器容量
S
1
V ·A
磁通密度
m
B ×104
-T
效率η（%） 電流密度
)(2mm A j 鐵心計算中的
K
值
小於10 6000～7000 60～70 3～2.5 2
10～50 7000～8000 70～80 2.5～2 2～1.5 50～100 8000～9000 80～85 2.5～2 1.5～1.3 100～500 9000～11000 85～90 2.5～1.5 1.3～1.25 500～1000
11000～12000 90～92
1.5～1.2
1.25～1.1
(3) 變壓器的額定容量，由於本次設計為小型單相變壓器，所以不考慮在三相變壓器中的情況，只考慮在小型單相變壓器的情況。
小型單相變壓器的額定容量取一、二繞組容量的平均值，
S=2
1
*（S 1+S 2）（單位為V·A ） （3-3）。