1、電機與拖動課程設計報告課程名稱：電機與拖動課程設計 設計題目：工頻電源變壓器設計 院 系：電氣工程系 班 級： 設 計 者 學 號： 同 組 人： 指導教師： 設計時間： 課程設計（論文）任務書專 業電氣工程及其自動化班 級10023學 生指導教師題 目電機與拖動課程設計子 題工頻電源變壓器設計設計時間2013年 11月 16 日 至 2013年 11月 22日 共 1 周設計要求設計數據：額定容量工作頻率一次側額定電壓二次側額定電壓額定電壓調整率設計內容：1. 根據要求給出適合的變壓器結構2. 給出鐵心和繞組的主要尺寸。3. 根據尺寸計算變壓器的電氣參數。指導教師簽字： 系（教研室）主任簽字

2、：年 月 日小型單相變壓器簡介變壓器是通過電磁耦合關系傳遞電能的設備，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。一、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（transformer）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

3、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，副繞組匝數為。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，產生電流，建立磁通，沿鐵心閉合，分別在原副繞組中感應電動勢。（1） 電壓變換當一次繞組兩端加上交流電壓時，繞組中通過交流電流，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。 （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

4、改變電壓。（2） 電流變換變壓器在工作時，二次電流的大小主要取決于負載阻抗模|的大小，而一次電流的大小則取決于的大小。 （1-5） （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。二、 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，通常鐵心用含硅量較高的、厚度為0.35或0.5mm、表面涂有絕漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。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

5、部分。一般采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采用鋁線。圖（2）3、 其它結構部件：儲油柜、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低壓線圈二、 變壓器各結構設計1.兩側功率計算變壓器的額定功率是1kw，根據表1，可查得變壓器容量V·A磁通密度×10T效率（%）鐵心計算中的值小于106000700060702105070008000708021.5501008000900080851.51.310050090001100085901.31.255001000110001200090921.251.1表12.變壓器結

6、構選擇及其橫截面的計算 需要設計的變壓器是小功率變壓器，所以采用了殼式結構，中間芯柱放置繞組。結構如圖3圖3根據中柱(鐵芯)截面積F與變壓器輸出總視在功率，可計算出橫截面積為：選用0.35mm厚，兩面涂絕緣漆Kc=0.92根據表2，我們取表23.計算每個繞組的匝數因為頻率是50Hz所以繞組中每伏電壓所需要的匝數為4.計算繞組的導線直徑及選擇導線導線截面積 需要設計的是電源變壓器需要長時工作所以j選3A,可求得：根據公式可得表3根據表3 一次側我們選取 1.56mm的QZ-2，最大外徑是1.67mm 二次側我們選取1.90mm的SQZ，最大外徑是2.1mm5.計算繞組總的尺寸，核算鐵心窗口面積

7、按選定的窗口高h計算每層可繞的匝數每組繞組所需層數所以一次側是6層，二次側是4層 變壓器外側套上繞組框架（用彈性紙1毫米厚），對地（鐵心）絕緣用兩層電纜紙（0.07毫米）加一層黃蠟紙（0.14毫米），在框架外每繞一層繞組后就需要包上層間絕緣當整個一次側繞組繞完后，在外面包上組間絕緣，厚度為0.28mm總厚度為校核時E<C，說明設計計算符合要求，可以采用。6.計算繞組用銅量繞組尺寸如圖4圖4繞組用銅量計算公式為所以總的用銅量為三、電氣參數計算變壓器的變比一次側電阻為二次側電阻為四、實驗小結 通過整個課程設計的完成，不僅對于變壓器的原理結構有了更深刻的理解和認識，也在完成過程中鍛煉了正確有效搜集和利用相關專業資料的能力，在獨立思考，主動學習的過程中，也提升了團隊合作共同解決問題的水平。受限時間緊蹙，已知條件不足，個人能力有限等諸多主觀和客觀因素，設計難免略顯不足，很多參數不能非常準確的計算和表示出來，更多的