抛砖引玉,本人总结工频小功率变压器设计,请大师们指点!

自己先顶一下.本人以前一直干自动控制,今年刚刚到变压器厂. 在这一行里我是个菜鸟,请各位老师多多指点!

我复制一下:
变压器简易设计
我公司生产的适匹器也就是电源变压器是低频变压器. 本文主要介绍50Hz一百瓦以下普通低频交流变压器的设计.
    一、电源变压器的设计设计步骤:
1．确认规格:
   工程部根据订单要求确认规格,即确认变压器型号输入输出电压、功率
2．根据电功率选择变压器铁心的截面积(所谓铁心截面积S是指硅钢片中间舌的标准尺寸a和叠加起来的总厚度b的乘积).如果电源变压器的初级电压是U1,次级有n个组,各组电压分别是U21,U22,┅,U2n, 各组电流分别是I21,I22,┅,I2n,...计算步骤如下:
⑴,计算次级的功率P2.次级功率等于次级各组功率的和,也就是 P2 =U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n;
⑵, 计算变压器的功率P.算出P2后.考虑到变压器的效率是η,那么初级功率P1=P2/η,η一般在0.5~0.9之间.变压器的功率等于初,次级功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2 ;
⑶,用公式S＝K√P0(公式3-1).公式中S为铁心截面积,P0为变压器的次级功率,K为修正系数取1.0~1.5铁心材料好取的系数小,50WW600一般取1.1(非阻性负载时用公式s＝1.1~1.25√p),计算出铁心截面积S,并且从国产小功率变压器常用的标准YEI铁心片规格表(如下:此表中硅钢片规格为50WW600)中选择铁心片规格和叠厚(关于硅钢片详见《变压器原理与材料介绍》一文);
表3-1
铁芯型号 输入/输出电压 铁芯迭厚 最大输出功率
V mm W
EI28 输入电压可满
足不同区域之需求:
AC 240V-230V-
220V-120V-115V-
110V-100V亦可依
客户之特殊要求设计.
输出电压依客
户要求可为AC 0-
380V(DC 0-50V)
任一电压,最多可
输出12组电压. 7-15mm 1.2W
EI35 10-15mm 5W
EI41-13 13-28mm 12W
EI48-16 16-34mm 29W
EI54 18-36mm 40W
EI57-19 19-38mm 50W
EI60 25-40mm 700W
EI66 -22 22-50mm 100W
EI76 26-56mm 180W
2,  确定好铁心片规格和叠厚后,我们来确定初级匝数,根据公式N初=U入×104 ÷(4.44×f×Ba×S) ＝45×U入 ÷(Ba×S)(公式4-1).公式 Ba         为磁通密度,50WW600硅钢片最大磁通密度为1.7T,考虑到电压有5%~10%波动,所以我们一般取1.55T.次级线圈的确定,考虑到导线电阻        的压降,根据电压调整率的要求N次＝N初×U出÷ [U入(1-△U%)] (4-2).
3, 确定导线直径.根据各线圈的电流大小和选定的电流密度,由式 D＝√4I÷πj＝1.13√I÷j＝0.65~0.53√I (j:取3~4.5)(公式5-1)可以得到各组线圈的       导线直径.电流密度根据温升决定,目前有的电源变压器生产厂家的电流密度都取到5以上.
4, 空载电流的确定.空载电流与变压器铁心性能密切相关,允许的空载电流值大,则铁心的磁感应强度取值可提高,可以缩小变压器的体积,或者         选用磁性能一般的铁心材料,以降低变压器成本.但是空载电流值取大,变压器的功率因数下降,影响电网质量.
空载电流I0＝I铁损+I磁化＝PSGC/U入+H~lc/N初,  式中PS为铁心的单位损耗 W/KG(据所选为磁感应强度查图6-2),GC为铁心质     量(KG),H~为磁场强度(根据所选为磁感应强度查图6-1),lc为铁心平均磁路长度(根据铁心片规格查表6-1).
表6-1:
    
图6-1

图6-2


二、校核.
1,根据计算结果,算出线圈每层圈数和层数,再算出线圈的大小,看看窗口是否放得下.如果放不下,可以加大一号铁心, 如果太空,可以减小一号铁心.
2,次级空载电压U次≈U入N次/N初
3,空载电流.空载电流过大原则上㈠检查插片质量,硅钢片不紧是导致空载电流过大的主要原因;㈡增加初级匝数;㈢减小铁心体积或者选用更好的铁心材料.
4,温升.选取电流密度即确定导线直径的主要由温升与电压调整率决定,但一般50HZ小功率变压器主要由电压调整率决定,由于受电压调整率限制,温升较低.
5,电压调整率.△U%＝(U次级空载-U次级负载)/ U次级空载,客户没有提出要求的话我们一般按照下表确定.
功 率 调 整 率
<15W 30%
15 — 35W 30% — 20%
35W — 100W 20% — 10%
当功率较大或输出电流较大时,调整率还要小,否则线包的温度将超过设计温度,时间一长,就会使变压器烧毁.电压调整率较大时,可以用较小的铁心达到较大的功率,降低成本,代价是电性能变差.
6,效率.η＝P次/P初.
       三,举例:
           以公司常用SAA30VA24V为例:
1, 根据电功率选择变压器铁心的截面积.
用(公式3-1) S＝K√P0＝1.0~1.5√P0＝K√30＝K5.48＝6(K取1.1).
根据表3-1查 30VA应该选用YEI57型硅钢片,舌的标准尺寸为19mm,则硅钢片厚度为6/19＝0.315,取30mm.
         2,   确定初级匝数, 根据(公式4-1)N初＝45×U入 ÷(Ba×S). Ba取1.5T,则 N初＝45×240÷(1.5×19×30)＝1263匝;次级线圈的确定,
根据(公式4-1):N次＝N初×U出÷ [U入(1-△U%)] ＝ 1263×24÷ [240(1-△U%)]＝140匝(△U%取10%),△U%取20%的话则
N次＝158匝.
3,   确定导线直径.公式5-1 D次＝√4I÷πj＝1.13√I÷j＝0.65~0.53√I＝0.53√1.25＝0.593mm(从经济角度出发j取4.5).
    一般取 D初＝ D次/3＝0.5934/3＝0.198mm
D初＝√4I÷πj,I初计算相当复杂,我来介绍一下
    I初＝√I初级有功电流2+I励磁电流2
＝√(I次级发射到初级电流+I铁损电流)2+I励磁电流2
＝√(N次I次/N初+PSGC/U初)2+(H~lc/N初)2   此公式由于材料因素计算很难精确,通常都采用经验公式.
以上资料还没有全部得到实际检验,肯定存在若干偏差,请行家多多指教.真正的电源变压器设计高手应该是理论知识和经验都非常丰富、精通各国家安规及各种标准.他设计的电源变压器应该是在满足客户要求的基础上使用最少的材料.

不錯的

楼主写了这么多,确实辛苦了;
不过有很多地方不对;

有错,请指出,卖什么关子.

有错,请指出,不用卖关子,大家讨论嘛.

变压器次级对磁芯打压AC1.5KV过不去.有噪音.外面绝缘加了很多,也不行,请各位大侠帮忙.谢,谢谢!

因为有些不对的地方比较明显,所以没有说;
1、表3-1中的骨架所能承受最大功率有些明显的做不到;如EI-35X15做到5W能通过认证?EI-76x56能做到180W?
2、看校核中第一点,“如果太空,可以减小一号铁心”,铁心能根据线圈的饱和度来改小?还有空载电流太大,能通过减少铁心体积解决?
3、关于电压调整率.“△U%＝(U次级空载-U次级负载)/ U次级空载”这个地方的次级负载电压应该为变压器达到热平衡状态时的负载电压;如果变压器常温时,我觉得应该为:△U%＝(U次级空载-U次级负载)/ U次级负载”时才比较接近,这个地方的负载电压为常温状态下;
4、在看举例中:“确定初级匝数, 根据(公式4-1)N初＝45×U入 ÷(Ba×S). Ba取1.5T,则 N初＝45×240÷(1.5×19×30)＝1263匝;”计算应为12.63.或许为笔误造成;
5、“D初＝ D次/3＝0.5934/3＝0.198mm ”这个经验公式不知从何而来,初级线径能和次级线径找到比例关系?如果我是12V30vA、36V30VA?初级线径会怎么改变?
6、最后验证一下设计的变压器,楼主有两组数据,一组为:初级0.2mm*1263 次级0.59mm*140  线轴19x30;另一组为:初级0.2mm*1263 次级0.59mm*158   线轴19X30;这两组数据难道都是 SAA30VA24V?难道第二组数据的电压调整率有20%?你可以做个试试;

你的电流是多少?
我觉得:
  1.你选的电流是否太大了.
  2.你所选用的漆皮线外层漆皮绝缘强度是否达不到.
  3.在绕制线圈时,将绕组外绝缘层是否磨破.而在磁心与线圈间没有了绝缘层.

应该可以啊,我们公司的产品是10*10做5W,有UL认证,

10*10做5W我认为够呛.S最小也要1.5cm2

應該過不了安規.可能你們是系列認證的,沒抽到這個size.

谢谢qinhx2003的指点!
    您是高手.第四点 N初＝45×240÷(1.5×19×30)＝1263匝中应该是 N初＝45×240÷(1.5×1.9×3.0)＝1263匝.第五点“D初＝ D次/3＝0.5934/3＝0.198mm 是经验能应用在24V系列. 您有没有实用的经验公式?第六点电压调整率确实没有20%,请您详细指点?

我公司也是刚办不久 ,很多测试设备都没有,您能不能提供更为合理的设计方案?

你指的是什麼樣的方案?

精神可嘉!

请问有没有0.1W,EI 12X10的工频变压器,想用来取样用．

相當不容易0.1w ei12

ok!