小容量变压器课程设计心得.docx

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小容量变压器课程设计心得

小容量变压器课程设计心得

　　篇一：

课程设计变压器设计

　　课

　　程设计说明书

　　课程设计任务书

　　班级（专业）10生产过程自动化2班设计人乔月朋一、课程设计题目：

小型单相变压器设计二、设计要求

　　通过该设计，初步掌握小型变压器容量、铁心、绕组等设计步骤和方法，熟悉有关规程和设计手册的使用方法。

　　三、设计的主要内容

　　1、额定容量的确定2、铁心尺寸的确定3、绕组匝数与导线直径

　　4、绕组排列及铁心尺寸的最后确定5、讨论说明6、整理成册

　　四、原始资料

　　五、设计步骤

　　1、分组布置任务，熟悉原始资料

　　2、搜集资料，学习理解3、根据要求进行计算

　　4、根据要求写出报告，打印成册

　　5、检查情况、答辩、给出成绩

　　六、课程设计论文包括的内容

　　1、设计任务书

　　2、原理3、结构

　　4、额定容量的确定5、铁心尺寸的确定6、绕组匝数与导线直径

　　7、绕组排列及铁心尺寸的最后确定8、谢辞9、参考文献10、后记

　　要求课程设计自2011年12月26日至2011年12月自动化专业教研室主任年月日机电系、系主任签章年月日

　　日

　　止30

　　指导教师：

年

　　日

　　指导教师评语：

　　月

　　课程设计目录

　　说明书

　　1、课程设计任务书2、教师评语

　　3、小型单相变压器的设计............................5

　　变压器工作原理..............................5变压器基本结构..............................64、变压器基本设计内容..............................7

　　额定容量的确定..............................7铁心尺寸的设定..............................8绕组匝数与导线直径..........................9绕组排列及铁心尺寸的最后确定................115、实例举例........................................12结论..............................................15心得体会...........................................15谢辞...............................................15主要参考文献.......................................16英文资料...........................................16

　　课

　　程设计说明书

　　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和绕在铁心上的两个匝数不同、彼此绝缘的绕组构成。

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，副绕组匝数为。

　　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，产生电流，建立磁通，沿铁心闭合，分别在原副绕组中感应电动势。

（1）电压变换

　　当一次绕组两端加上交流电压时，绕组中通过交流电流，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。

　　（1-2）

　　（1-3）

　　篇二：

课程设计-电力变压器台数和容量的最佳方案设计

　　编号：

1151401127

　　课程设计

　　（级本科）

　　题系（部）院：

专业：

作者姓名：

指导教师：

完成日期：

　　二○一四年七月

　　目录

　　1前言

　　设计任务书..................................................1基础资料.....................................................32主接线方案的选择..................................................43变压器的选择......................................................5

　　变压器容量的选择...........................

　　.................5变压器台数的选择............................................54方案中变压器容量的经济比较........................................5

　　变压器经济比较.............................................5综合费用比较...............................................7动态比较...................................................7附电气主接线图..................................................9全文总结...........................................................10

　　前言

　　变电站内变压器容量和台数是影响电网结构、供电安全可靠性和经济性的重要因素，而容量大小和台数多少的选择往往取决于区域负荷的现状和增长速度，取决于一次性建设投资的大小，取决于周围上一级电网或电厂提供负载的能力，取决于与之相联结的配电装置技术和性能指标，取决于负荷本身的性质和对供电可靠性要求的高低，取决于变压器单位容量造价、系统短路容量和运输安装条件等等，近几年随着变压器制造技术的不断提高，变压器自身质量和安全运行水平大幅度提高;变压器空载损耗下降的幅度大，变压器经济运行的负载率得到不断降低;又国家节能减排政策，鼓励企业开展经济运行工作;建设、扩建和变压器增容的台数和容量的选择，国内尚无明确具体的规定，也是随技术水平提高不断完善的一个系统工程，一般根据常规经验和规划者的观点来进行;结合相关规程制度，作者认为一般都应考虑如下因素：

　　变压器额定容量应能满足供电区域内用电负荷的需要，即满足全部用电设备总计算负荷的需要，避免变压器长期处于过负荷状态运行。

新建变电站变压器容量应满足5-10年规划负荷的需要，防止不必要的扩建和增容，也减少因为扩建增容造成的大面积和长时间停电;对较高可靠性供电要求的变电站一次最好投入两台变压器，变压器正常的负载率不大于50%为最好。

　　对于供电区域内有重要用户的变电站，应考虑一台变压器在故障或停电检修状态下，其它变压器在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的一级和二级负荷，对一般负荷的变电站，任何一台变压器停运，应能保证全部负荷的70%-80%的电力供应不受影响，城区变电站变压器台数和容量应满足N-1的要求。

　　河西学院本科生课程设计任务书

　　篇三：

小型变压器课程设计

　　小型单相变压器设计

　　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。

　　变压器的分类：

　　按相数的不同，变压器可分为单相变压器和三相变压器等。

　　按每相绕组数量的不同，变压器可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。

　　按结构型式的不同，变压器可分为心式和壳式两种。

心式变压器的特点是绕组包围着铁心，此类变压器用铁量较少，构造简单，绕组的安装和绝缘比较容易，多用于容量较大的变压器中。

壳是变压器的特点是铁心包围着绕组，此类变压器用铜量较少，多用于小容量变压器中。

　　按冷却方式的不同，变压器可分为干式变压器（空气自冷式），油侵式变压器等。

按用途的不同，变压器可分为电力变压器、电炉变压器、整流变压器、仪用变压器。

变压器是由铁心、绕组和其他部分组成：

　　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。

　　在原理上，铁心的磁导体是变压器的磁路。

它把一次电路的电能转为磁能，又由自己的磁能转变为二次电路的电能，是能量转换的媒介，磁导体是铁心的主体。

在结构上，铁心的夹紧装置不仅使磁导体成为一个机械上完整的结构，而且在其上面套有带绝缘的线圈，支持着引线，几乎安装了变压器内部的所有部件，所以它又是变压器的骨架。

　　铁心的重量在变压器各部件中占有绝对的优势，在干式变压器中占总重量的60％左右，在油浸式变压器中由于有变压器油和油箱，重量的比例才下降约占40％。

　　变压器的铁心（即磁导体）是框形闭合结构。

其中，套线圈的部分称心柱，不套线圈只起闭合磁路的部分称铁扼。

　　铁心分为两大类，不套线圈只起闭合磁路的部分称铁扼。

　　铁心分为两大类，壳式铁心和心式铁心。

铁扼包围了线圈的称为壳式铁心，否则称心式铁心，由带状硅钢片卷绕而成的称卷铁心。

　　壳式铁心一般是水平放置的，心柱截面为矩形，每相有两个旁扼，壳式铁心的优点是铁心片规格少，心柱截面大而长度短，夹紧和固定方便，漏磁通有闭合回路，附加损耗小，易于油对流散热。

缺点是线圈为矩形，工艺特殊，绝缘结构复杂，短路能力差，尤其是硅钢片用量多。

　　心式铁心的优缺点正好与壳式相反，壳式和心式两种结构各有特色，很难断定其劣式。

但由其绝缘所决定的制造工艺则大有区别，一旦选定了某一种结构，就很难转而生产另一种结构。

正由于这个原因，国内都采用心式铁心，只有在小容量的单相变压器及特殊用途的变压器中采用壳式铁心。

　　心式铁心一般有单相二柱式，单相单柱旁扼式叠铁心。

　　单相二柱旁扼式叠铁心（四柱铁心）（C）,三相三柱（B），三相五柱式（C）

　　派生出的还有，辐射式，Y型，卷铁心等。

　　2：

铁心用硅钢片

　　铁心用材质是电工硅钢片是在炼刚时加入（3～5）％左右的硅，从而提高了钢片的导磁率和电阻率，减少了钢片中的磁滞损耗和涡流损耗，这种材料由于软磁特性好而用于电工产品中，所以称为硅钢片。

　　硅钢片表面具有双面耐热绝缘层，多采用磷酸盐涂层，每层厚度不超过3-4um，即使经退火处理，绝缘膜仍不致破坏，在压力为5kg/cm_的情况下，双面绝缘层表面电阻不小于7052cm_对变压器铁心做片间绝缘不需再另涂绝缘层。

此绝缘膜为透明的灰色。

　　硅钢片的厚度一般为或更薄一些（，）我国冷扎硅钢片的厚度一般为，和三种，用的比较普遍，做薄的目的是为了限制硅钢片的涡流损耗。

此外，硅钢片的涡流也产生磁场，这种磁场要减弱主磁场，硅钢片边缘的涡流磁场较中间弱，因此造成磁通绝大部分沿表面通过，片中间部分实际上不起导磁的作用，因此硅钢片越薄电磁性能越好，但太薄时，在相同铁心柱直径情况下，铁心叠片系数减小，有效截面积相应降低，空载损耗增大，此外铁心制造时片数增多，工时增加，经济效果也差，根据生产实践经验，目前认为冷扎硅钢片厚度在mm范围内较为合适。

　　电工钢片有热扎和冷扎两种，热扎的磁性能差，磁通密度只能达到,而单位损耗P15/50却大于208W/KG已不采用，冷扎电工钢片磁饱和点较高，磁密在时才开始饱和。

　　磁性能好，饱和Bt高，单位损耗和单位励磁容量小。

现变压器均采用此材料（如果横着轧制方向损耗将大三倍左右）片号中符号DW-冷扎无取向硅钢片；DQ－冷扎取向硅钢片；高磁密取向硅钢片；符号后数字－单位损耗值的100倍（DW为P15/50的100倍，DQ为P17/50的100倍）；横线后数字厚度mm的100倍，如DQ120G-3030Q140。

　　现还有经激当处理的高导磁硅钢片，型号为ZDKH，通过激光束扫描照射，此畴变细，进一步降低了铁心的空载损耗，一般可降PO%;非晶合金材料（金属玻璃，其厚度更薄，损耗更低（约定冷扎晶粒取向的20-25％）

　　3．铁心常见故障1>铁心噪音大2>空载损耗，空载电流大3>多点接地和局部过热二：

线圈

　　1.变压器线圈的作用

　　线圈是变压器输入和输出电能的电气回路，是变压器的基本部件，它是由铜铝的圆扁导线绕制，再配置各种绝缘件组成的。

　　因变压器容量和电压不同，线圈所具有的结构特点亦各不相同，这些特点是匝数，导线截面，并联导线换位，绕向，线圈连接方式和形式等。

　　线圈必须具有足够的电气强度，耐热强度和机械强度，以保证变压器可靠运行。

　　因我国生产的电力变压器绝大多数都是心式变压器，线圈一般采用圆柱形的同心式结构

　　2．线圈绕组的型式

　　三：

其他部分

　　如继电器、高低压套管、分接开关等等。

　　工频小容量变压器（1000V·A以下）单相变压器在控制系统中应用较多。

一般的一次小容量单相变压器一次侧有一种电压，而二次侧有几种电压。

计算内容有四部分：

容量的确定；铁心尺寸的选定；绕组（线圈）的计算；绕组（线圈）排列及铁心尺寸的最后确定。

下面是各参数的计算方法和本设计参数的计算：

　　1、二次侧总容量

　　小容量单相变压器二次侧为多绕组时，若不计各绕组等效阻抗及负载阻抗的幅角之差别。

可以认为输出总视在功率为二次侧各绕组输出视在功率之代数和，即

　　S2?

U2I?

UI233?

?

?

?

?

UnIn（—1）

　　式中U2，U3，···,Un————二次侧各绕组电压的有效值（V）;

　　··,I-------------二次侧各绕组的负载电流有效值（A）;I,I3,·2n

　　设计计算：

二次侧容量为。

　　2、一次侧绕组的容量

　　对于小容量变压器，不能认为绕组的容量等于二次侧绕组的总容量，因为考虑到变压器中有损耗，所以一次侧绕组的容量应为：

　　S1?

（单位为V·A）2

　　?

　　式中?

----变压器的效率，约为到，

　　设计计算：

一次侧绕组容量为，其中效率取80%。

　　参看表A-1所给的数据是生产实践的统计数据。

　　表A-1小容量变压器计算参考数据

　　3、变压器的额定容量

　　变压器的额定容量取一、二次绕组容量的平均值，即

　　S?

1

　　2S）（单位为V·2

　　设计计算：

额定容量为·A

　　4、一次电流的确定

　　I=S

　　U

　　1