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以下就是設(shè)計(jì)小型單相變壓器的計(jì)算公式。
1、根據(jù)用電的實(shí)際需要求出變壓器的輸出總視在功率PS，諾二次側(cè)為多繞組時(shí)，則輸出總視在
功率為二次側(cè)各繞組輸出視在功率的總和：
PS＝U2 I2＋U3I3＋……＋UnIn
式中U2 U3……Un——二次側(cè)各繞組電壓有效值（V）；
I2 I3……In——二次側(cè)各繞組電壓有效值（V）；
2、輸入視在功率PS1及輸入電流I1的計(jì)算，變壓器負(fù)載時(shí)，由于繞組電阻發(fā)熱損耗和鐵芯損耗，
輸入功率中有一部分被損耗掉，因此變壓器輸入功率與輸出功率之間的關(guān)系是：
PS1＝PS／η（W）
式中η——變壓器的效率。η總是小于1，對(duì)于功率1KW以下的變壓器：η＝0.8～0.9。
知道變壓器輸入視在功率PS1后，就可以求出輸入電流I1
I1＝PS1／U1×（1.1～1.2）（A）
式中U1—— 一次側(cè)的電壓有效值（V），一般就是外加電源電壓；
1.1～1.2——考慮到變壓器空載勵(lì)磁電流大小的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。
3、確定鐵芯截面積S，它的中柱截面積S的大小與變壓器總輸出視在功率有關(guān)，即：
S＝K0√PS（cm ²）
式中PS——變壓器總輸出功率（W）
K0——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，其大小與PS的關(guān)系可參考（表1）來選用。
（表1 系數(shù)K0參考值）
PS（W）0～10 10～50 50～500 500～1000 1000以上
K0 2 2～1.75 1.5～1.4 1.4～1.2 1
根據(jù)計(jì)算所得的S值，還要實(shí)際情況來確定鐵芯尺寸a與b的大小，
S＝a×b（cm ²）
式中a——鐵芯中柱寬（cm ）
b——鐵芯凈疊厚（cm ）
又由于鐵芯是用涂絕緣漆的硅鋼片疊成，考慮到漆膜與鋼片間隙的厚度，因此實(shí)際的鐵芯厚
度b′應(yīng)將b除以0.9使其為更大些，即b′≈1.1bcm。
目前通用的小型硅鋼片規(guī)格見（表2），注：鐵芯片厚0.35mm。其中各尺寸符號(hào)見（圖2）。
（表2 不同型號(hào)E型鐵芯片的尺寸）（mm）
型號(hào) a c L H h E F 每1000片質(zhì)量（kg）
GE10 10 6.5 36 24.5 18 6.5 6.5 2.338
12 12 8 44 30 22 8 8 3.489
14 14 9 50 34 25 9 9 4.49
16 16 10 56 38 28 10 10 5.63
GRC19 19 12 67 45.5 33.5 12 12 8.16
GEB19 7.96
DEC22 22 14 78 53 39 14 14 10.94
GEB22 10.73
GEC26 26 17 94 64 47 17 17 15.93
GEB26 15.52
GEC30 30 19 106 72 53 19 19 20.01
GEB30 19.67
GEC35 35 22 123 83.5 61.5 22 22 27.15
GEB35 26.8
GEC40 40 26 144 98 72 26 26 37.3
GEB40 36.95
4、計(jì)算每個(gè)繞組的匝數(shù)，繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值
E＝4.44f W BmS×10ˉ4(V)
設(shè)W0表示變壓器感應(yīng)1V電動(dòng)勢(shì)所需繞的匝數(shù)，即：
W0＝W／E＝10^4／4.44fBmS（匝／V）
式中Bm——磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為T。
不同的硅鋼片，所允許的Bm值也不同：
冷扎硅鋼片D310取1.2～1.4T；
熱扎硅鋼片D41、D42取1～1.2T；
D43取1.1～1.2T；
對(duì)于XED、XCD、BOD晶粒取向冷扎硅鋼帶，Bm值可取1.6～1.8T；
一般電機(jī)用熱扎硅鋼片D21～D22取0.5～0.7T。
如果不知道硅鋼片的牌號(hào)，按經(jīng)驗(yàn)可以將硅鋼片扭一扭，如硅鋼片薄而脆的則磁性能較好
（俗稱高硅），Bm可取大些；若硅鋼片厚而軟的，則磁性能較差（俗稱低硅），Bm可取小
些。一般Bm可取在0.7～1T之間。
一般說來，Bm值取低限，將使匝數(shù)增加，用銅量增加，費(fèi)用增加，但也帶來空載損耗小
鐵芯損耗小、繞組發(fā)熱小、絕緣不易老化等好處。另外，如果在取鐵芯截面時(shí)，取得稍大些
時(shí)，用鐵量增加，則會(huì)使繞組匝數(shù)減小，用銅量減小，即用鐵量與用銅量成反比關(guān)系。
由于一般工頻f＝50Hz，于是上式可以改為：
W0＝45／BmS（匝／V）
根據(jù)計(jì)算所得W0值乘以每個(gè)繞組的電壓，就可以算得每個(gè)繞組的匝數(shù)W，即：
W1＝U1W0；W2＝U2W0；W3＝U3W0；……
其中二次側(cè)的繞組都應(yīng)增加5%的匝數(shù)以便補(bǔ)償負(fù)載時(shí)的電壓降。
5、計(jì)算繞組的導(dǎo)線直徑d，先選取電流密度j，求出各導(dǎo)線的截面積：
St＝I／j（mm²）
上式中電流密度一般選用j＝2～3A／mm²，變壓器短時(shí)工作時(shí)可以取j＝4～5A／mm²。如果
取j＝2.5A／mm²時(shí)，則：
d＝0.715√I（mm）
6、核算，可分以下幾種情況
（a）對(duì)應(yīng)于鐵芯配套的塑形模壓骨架（通常由酚醛或尼龍等材料模壓而成）。王字形骨架
便于高低壓繞組可以分開來繞制。
根據(jù)選定的窗高h(yuǎn)計(jì)算繞組每層可繞的匝數(shù)nj。
nj＝h－（2～4mm）／d′
式中d′——包括絕緣厚的導(dǎo)線外徑（mm）。
（b）對(duì)于自制的無邊框框架
nj＝0.9 [h－（2～4mm）]／d′
式中h——鐵芯窗口高度；
0.9——考慮到繞組框架兩端各空出5%地位不繞線；
2～4mm——考慮到匝間繞得不夠緊密的尺寸裕量。
于是每組繞組需繞的層數(shù)mj為：
mj＝W／nj（層）
根據(jù)已知繞組的匝數(shù)、線徑、絕緣厚度等條件，來核算變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積，
它應(yīng)小于框架實(shí)際窗口，否則繞組有放不下的可能。
變壓器一次側(cè)繞組的繞制請(qǐng)況。變壓器鐵心中柱外面套上由青殼紙或彈性紙做成的框架，
包上二層0.1mm的聚酯薄膜，厚度為BO。在框架外面每繞一層繞組后，包上層間絕緣，其厚
度為δ。對(duì)于較細(xì)的導(dǎo)線，如0.2mm以下的導(dǎo)線一般采用一層厚度為0.05mm左右的聚酯薄
膜；對(duì)于較粗的導(dǎo)線如0.2mm以上的導(dǎo)線，則采用厚度為0.05～0.08mm的聚酯薄膜。對(duì)再粗
的導(dǎo)線可用厚度為0.10mm的聚酯薄膜。當(dāng)整個(gè)一次側(cè)繞組繞完后，還需要在它的最外面裹上
厚度為r的繞組之間的絕緣。當(dāng)電壓不超過500V時(shí)，可用厚度為0.10mm的聚酯薄膜2～3層。
因此一次側(cè)繞組厚度B1為:
B1＝m1（d′＋δ）＋r（mm）
式中d′——絕緣導(dǎo)線的外徑（mm）;
δ——繞組層間絕緣的厚度（mm）;
r——繞組間絕緣的厚度（mm）。
同樣可求出套在一次側(cè)繞組外面的各個(gè)二次側(cè)繞組厚度B1 、B1、 B1……，所有繞組的總厚
度B為：
B＝（B0＋ B1＋ B2＋ B3＋……）×（1.1～1.2）（mm）
式中B0——繞組框架的厚度（mm）；
1.1～1.2——尺寸裕量。
如果計(jì)算得到的繞組厚度B小于鐵芯窗口寬度C的話，這個(gè)設(shè)計(jì)是可行的。在設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常遇
到B＞C的情況。這時(shí)有兩種辦法，一是加大鐵芯疊厚，使繞組匝數(shù)減小。一般疊厚b＝（1～
2）a比較合適，但不能任意加厚。另一種辦法就是重選硅鋼片的尺寸，按原法計(jì)算和核算直
到合適為止。