09自动化 王春茂 毕业论文

白城职业技术学院毕业论文电源变压器设计学生姓名：王春茂专业班级：09电气自动化指导教师：谢玲职称：副教授起止日期：2012.3.5～2012.6.20白城职业技术学院白城职业技术学院毕业论文-I-摘要随着我国经济建设的发展，电力工业规模迅速的壮大起来，电源变压器的单台容量和安装容量快速增长。国际巨头强势参加海内市场竞争的面前，一方面看中的是我国电力设备市场的伟大后劲；另一方面，也表现了中国企业长足的进步，尤其在质量方面，国产电力变压器已经越来越靠近海内程度，使得海内巨头们不得不拿出“看家身手”逐鹿中国市场。变压器是一种用于交流电能转换的电气设备。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。变压器在电力系统中的主要作用是变换电压,以利于电能的传输。电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的。电压经降压变压器降压后,获得各级用电设备的所需电压,以满足用户使用的需要。电源变压器，一种运动的电气设备，是用来将某一数值的交换电压(电流)变成频率雷同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。据理解，占有世界技巧制高点变压器行业重要看两项数字，产品容量与电压等级。早在“十一五”初期，我国就已是世界上电力变压器的消费和运用大国，但并不是强国。事先，海内仅有多数企业能消费500千伏的超低压变压器，超低压变压器的市场份额基础被国外巨头垄断。随着海内首条特低压实验示范工程的下马，海内变压器企业迎来了开展契机，产品电压等级和容量一举跃居世界第一，占有了行业开展的技巧制高点，同时，匆匆进了低电压等级变压器技巧的始终成熟和完美。本文简要分析了电源变压器的设计。所谓的电源变压器是电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。有人根据它的主要功能是功率传送，把英文名称“PowerTransformers”译成“电力变压器”，在许多文献资料中仍然在使用。关键词：电源；变压器；特点；方法电源变压器设计-II-目录摘要········································································································I第1章电源变压器··························································································11.1电源变压器的简介················································································11.1.1电源变压器的概念········································································11.1.2电源变压器的工作原理··································································11.1.3电源变压器的功能········································································21.1.4电源变压器的材料········································································3第2章电源变压器的设计················································································42.1计算变压器的额定功率··········································································52.2计算变压器的铁心规格··········································································62.3计算变压器线圈匝数···········································································102.4计算变压器绕组导线的规格··································································122.5选用合适的变压器绝缘材料····································································92.6核算变压器铁心窗口容纳绕组的情况······················································14结论······································································································15参考文献·····································································································16致谢·····································································································213白城职业技术学院毕业论文-1-第1章电源变压器1.1电源变压器的简介电源变压器的概念电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。传送功率不同，电源变压器的设计也不一样，应当是不言而喻的。有人根据它的主要功能是功率传送，把英文名称“PowerTransformers”译成“功率变压器”，在许多文献资料中仍然在使用。变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primarycoil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。大部份的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。1.2电源变压器的工作原理1是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器，升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高。2其实原理和普通变压器一样的，只不过他的原线圈就是它的副线圈…一般的变压器是左边一个原线圈通过电磁感应，使右边的副线圈产生电压，自耦变压器是自己影响自己。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，自耦变压器的其余部分称为串联绕组，同容量的自藕变压器与普通变压器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且变压器容量越大，电压越高．这个优点就越加突出。因此随着电力系统的发展、电压电源变压器设计-2-等级的提高和输送容量的增大，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.1.3电源变压器的功能电源变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primarycoil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此，电源变压器区分为升压与降压变压器两种。大部份的电源变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。电源变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其中有些部份属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。各种电子装备常用到变压器，理由是：提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下，维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念，亦即电子学特性之一，其乃预设一种设备，即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时，其间即使用到一种设备-变压器。对于电子装置而言，重量和空间通常是一项努力追求之目标，至于效率、安全性与可靠性，更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中之一要项。在它应用方面的差别，使得电力变压器并不适合应用于电子电路上。白城职业技术学院毕业论文-3-1.4电源变压器的材料1、铁芯材料电源变压器使用的铁芯材料主要有铁片、低硅片，高硅片，的钢片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，电源变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000，高硅片为12000-16000，2、绕制电源变压器通常用的材料漆包线，纱包线，丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用QZ型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料，一般的电源变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。电源变压器设计-4-第2章电源变压器的设计小型电源变压器简单设计如图所示2.1计算变压器的额定功率（1）计算输出总功率P2：输出总功率P2=U2×I2+U3×I3+U4×I4=103.9(W)其中查表2-1变压器η=0.85。（2）计算输入功率P1及