33.单相小型电源变压器的设计

【实例】　试设计一台输出容量为120V·A的单相电源变压器，已知电源电压为220V，二次电压为36V。

解　①设变压器效率为η=0.9，则变压器输入视在功率为

Psr=Pz/η=120/0.9=133.3（V·A）　　

②K取1.1，则一次电流为

二次电流为

I2=Pz/U2=120/36=3.33（A）　　

③K0取1.4，求铁芯截面积。

可选用铁芯宽度a=30mm的GE型硅钢片。这时铁芯叠厚为

校验：B/a=58/30=1.93，该比值在1～2之间，所以是合适的。

④每个绕组应绕的匝数（设Bm=0.9T）。

a.每伏匝数：

b.一次绕组匝数：

W1=U1W0=220×3.2≈704（匝）　　

c.二次绕组匝数：

W2=1.05U2W0=1.05×36×3.2≈121（匝）　　

1.05是考虑增加5%匝数补偿负载压降。

⑤导线直径的选择。

a.选取电流密度j=3A/mm2，则一次绕组导线直径为

查标称导线，选取相近导线线径d1=0.59mm的Q型漆包线，包括绝缘后的导线外径为d'1=0.64mm。

b.二次绕组导线直径为

查标称导线，选取d2=1.20mm的Q型漆包线，d'2=1.28mm。

⑥核算铁芯窗口是否能容纳所有绕组；变压器铁芯尺寸及绕组排列如图3-12所示。

a.各绕组每层绕制匝数为

b.各绕组所绕的层数为

m1=w1/n1=704/68=10.4（层）（取11层）

m2=w2/n2=121/34=3.6（层）（取4层）　

　

c.各绝缘衬垫厚度如下：

框架及外包共厚B0=1.3mm

一次绕组层间绝缘δ1=0.05mm

二次绕组层间绝缘δ2=0.07mm

绕组间绝缘γ=0.12mm

d.总厚度为

　　　　　　B∑=k（B0+B1+B2）

　　　　　　　 =k{B0+［m1（d'1+δ1）+γ］+［m2（d'2+δ2）+γ］}

　　　　　　　 =1.2×［1.3+11×（0.64+0.05）+0.12

　　　　　　　　+4×（1.28+0.07）+0.12］=17.4（mm）

式中，B1，B2分别为一次和二次绕组的厚度；k为余裕系数。

此尺寸小于窗口宽度19mm，因此窗口能容纳下所有绕组。