变压器实验公式

变压器计算公式~

单相小型变压器简易计算方法
1、根据容量确定一次线圈和二次线圈的电流
I=P/U
I单位A、P单位vA、U单位v.
2、根据需要的功率确定铁芯截面积的大小
S=1.25√P（注：根号P）
S单位cm²
3、知道铁芯截面积(cm²)求变压器容量
P=(S/1.25)²（VA）
4、每伏匝数
ωo=45/S
5、导线直径
d=0.72√I
(根号I）
6、一、二次线圈匝数
ω1=U1ωo
ω2=1.05U2ωo
例1：制作一个50VA,220/12V的单相变压器，求相关数据？
1、根据需要的功率确定铁芯截面积的大小
S=1.25√P=1.25√P
≈9cm²
2、求每伏匝数
ωo=45/9=5匝
3、求线圈匝数
初级
ω1=U1ωo=220X5=1100匝
次级
ω2=1.05
U2ωo
=1.05X12X5≈68匝
4、求一、二次电流
初级
I1=P/U1=50/220
≈
0.227A
次级
I2=P/U2=50/12≈
4.17A
5、求导线直径
初级
d1=0.72√I
(根号I1）=0.72√0.227≈
0.34mm
次级
d2=0.72√I
(根号I2）=0.72√4.17≈
1.44mm
例2：铁芯截面积22cm²,一次电压220V,二次电压，双15V，求相关数据？
1、根据铁芯截面积(cm²)求变压器容量
P=(S/1.25)²（VA）=（22/1.25)²=310VA
2、根据容量确定一次线圈和二次线圈的电流
初级
I1=P/U1=310/220
≈
1.4A
次级
I2=P/U2=310/15X2≈
10A
3、求每伏匝数
ωo=45/S=45/22=2匝
4、求线圈匝数
初级
ω1=U1ωo=220X2=440匝
次级
ω2=1.05
U2ωo
=1.05X15X2≈32匝(双32匝)
5、求导线直径
初级
d1=0.72√I
(根号I1）=0.72√1.4≈
0.8mm
次级
d2=0.72√I
(根号I2）=0.72√10≈
2.3mm

设计一般小型电源变压器；

铁芯截面积A=1.25*√P（功率）。
铁芯取8500高斯 。
每伏匝数取：T=450000/8500*S（截面积）
漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2


小型变压器的绕制：


小型变压器 铁心 匝数 绕制

随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，因此还应掌握小型变压器的绕制。

小型变压器的设计

设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3 )计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕 组的导线及绝缘物。
1.1 功率的计算
变压器的功率可根据下式计算，即

P=IV (1)

式中P——电功率；
I——电流；
V——电压。
先算出次级功率，然后再算初级功率。线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种 类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初 级功率算式如下

P1=1.18 P2 (2)

式中P1——初级功率；
P2——次级功率。
1.2 铁心的计算
变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即

(3)

式中A为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经 验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2 T，用公式(3)；如电动机硅钢片采 用磁通密度0.8～1 T，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～ 0.7 T，可将公式(3)中的1.2改成2。
以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功 率。

(4)

式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。
1.3 匝数的计算
求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下

(5)

式中T为每伏匝数，B为铁心磁通密度(T)，A为 铁心有效截面积(c m2)。铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用，求出每伏匝数就可根据变压器初级电压 算出各绕组的总匝数。初级总匝数的计算公式如下

T1=TV1 (6)

式中T1——初级总匝数；
V1——初级电压。
因次级电压由初级感应而得，故在铁心内有一定损耗，而且次级绕组的导线有一定的阻抗， 所以在计算次级线圈匝数时应加上5%。次级总匝数计算公式如下

T2=1.05 TV2 (7)

式中T2——次级总匝数；
V2——次级电压。
1.4 绕组导线截面积的计算
导线的粗细由电流的大小决定，电流可用公式I=P/V计算。电 流密度的选择与变压器的使用定额有关，一般连续使用定额的，导线电流密度J可采用2.5 A/mm2，因此，导线截面积用下式计算



即

(9)

式中 S——导线截面积(mm2)；
D——导线直径(mm)。

1.5 铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物的计算
核算时除需要上述计算结果外，还要掌握层间绝缘、衬纸厚度和导线连同绝缘物的 直径等。一般层间绝缘用牛皮纸，其厚度为0.05 mm。对于线径较粗的绕组，层间也可用0 .12 mm厚的青壳纸或较厚的牛皮纸；如线径较细，可采用厚约0.02～0.03 mm的透明纸或 塑料薄膜，线圈间的绝缘厚度在电压不超过250 V时可采用2～3层牛皮纸或0.12 mm的 青壳纸。因为线圈是绕在绝缘框架上的，所以铁心窗口有效长度只能算0.95倍的额定长度 ，计算时先算出每层匝数，再算出每个线圈的厚度，最后算出总的厚度，如铁心窗口 容纳不下，可适当增加铁心厚度，降低每伏匝数。


用此方法绕制了许多小型变压器，既经济又能解决实际问题，使设 备及时投入运行。自己绕制小型变压器，还可以利用已烧坏的小型变压器的铁心, 已烧坏的继电器、启动器的线圈来绕制。

小型变压器的简易计算：

1，求每伏匝数
每伏匝数=55/铁心截面
例如，铁心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米
故，每伏匝数=55/5.6=9.8匝

2，求线圈匝数
初级线圈 n1=220╳9.8=2156匝
次级线圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32 可取为82匝
次级线圈匝数计算中的1.05是考虑有负荷时的压降

3，求导线直径
要求输出8伏的电流是多少安？这里我假定为2安。
变压器的输出容量=8╳2=16伏安
变压器的输入容量=变压器的输出容量/0.8=20伏安
初级线圈电流I1=20/220=0.09安
导线直径 d=0.8√I
初级线圈导线直径 d1=0.8√I1=0.8√0.09=0.24毫米
次级线圈导线直径 d2=0.8√I2=0.8√2=1.13毫米
经桥式整流电容滤波后的电压是原变压器次级电压的1.4倍。

小型变压器的设计原则与技巧

小型变压器是指2kva以下的电源变压器及音频变压器。下面谈谈小型变压器设计原则与技巧。
1.变压器截面积的确定 铁芯截面积a是根据变压器总功率p确定的。设计时，若按负载基本恒定不变，铁芯截面积相应可取通常计算的理论值即a=1.25 。如果负载变化较大，例如一些设备、某些音频、功放电源等，此时变压器的截面积应适当大于普通理论计算值，这样才能保证有足够的功率输出能力。
2.每伏匝数的确定 变压器的匝数主要是根据铁芯截面积和硅钢片的质量而定的。实验证明每伏匝数的取值应比书本给出的计数公式取值降低10％～15％。例如一只35w电源变压器，通常计算(中夕片取8500高斯)每伏应绕7.2匝，而实际只需每伏6匝就可以了，这样绕制后的变压器空载电流在25ma左右。通常适当减少匝数后，绕制出来的变压器不但可以降低内阻，而且避免因普通规格的硅钢片经常发生绕不下的麻烦，还节省了成本，从而提高了性价比。
3.漆包线的线径确定 线径应根据负载电流确定，由于漆包线在不同环境下电流差距较大，因此确定线径的幅度也较大。一般散热条件不太理想、环境温度比较高时，其漆包线的电流密度应取2a/mm2(线径)。如果变压器连续工作负载电流基本不变，但本身散热条件较好，再加上环境温度又不高，这样的漆包线取电流密度2�5a/mm2(线径)，若变压器工作电流只有最大工作电流的1/2，这样的漆包线取电流密度3～3.5a/mm2(线径)。音频变压器的漆包线电流密度可取3�5～4a/mm2(线径)。这样因时制宜取材既可保证质量又可大大降低成本。
综上所述要想设计出性价比较高的变压器，铁芯的截面积只能大不能小；适当减少每伏的匝数；详细分析负载情况；合理选用漆包线的规格。只有通过反复实践细心推敲，才能真正掌握变压器的设计原则与技巧。
对于感性负荷，无功功率等于视在功率的平方与有功功率的平方差的平方根，即：Q= ；功率因数等于有功功率与视在功率之比，即：Cos =P／S。如一台300VA的调压器，带动一台80W的彩电，经计算，消耗网上的无功功率为289．14var；功率因数为0．27。再如一台500VA的调压器，带动一台200W冰箱，经计算，消耗网上的无功功率为 458．26var；功率因数为 0．4。
由此说明，对于感性负载，在有功功率一定时，视在功率越大，容量越大，消耗网上的无功功率越大，功率因数越低，设备利用率越低，很不经济。
如何确定变压器线圈导线的电流密度

1kva以下变压器电流密度的取值:连续使用的变压器可取3.7到4.7a/mm2;间歇或短时工作的变压器可取5到6安培每平方厘米。
10kva以下空气自冷式单相变压器电流密度的取值:对于内绕组取3到4a/mm2;外绕组散热条件较好,可取4到4.5安培每平方厘米.选取变压器电流密度取值时,通风条件好及容量大者取大值.当使用铝线绕制时,其电流密度可安铜线的60%计算。
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如何减小变压器的空载电流
变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。
空载电流的作用是建立工作磁场，又称励磁电流。当变压器二次侧开路，在一次侧加电压u1e时，一次侧要产生电流io——空载电流。
io=u1e/（z1+zm）
z1——变压器一次阻抗
zm——变压器激磁阻抗
为了减少空载电流，主要就是从变压器的铁芯入手。
1、提高铁芯(如硅钢片)质量。
2、改进铁芯结构。

交流三相变压器线圈的接法

三相电压的变换可以用三只单相变压器或如图所示的三相变压器来完成.三相变压器原理和单相变压器原理相同。
在三相变压器中,每一芯柱均绕有原绕组和副绕组,相当于一只单相变压器.三相变压器高压绕组的始端常用a,b,c,末端用x,y,z来表示.低压绕组则用a,b,c和x,y,z来表示。高低压绕组分别可以接成星形或三角行.在低压绕组输出为低电压,大电流的三相变压器中(例如电镀变压器),为了减少低压绕组的导线面积,低压绕组亦有采用六相星行或六相反星行接法。

我国生产的电力配电变压器均采用y/y0-12或y/三角形-11这两种标准结线方法.数子12和11表示原绕组和副绕组线电压的相位差,也就是所谓变压器的结线组别.在单相变压器运行是,结线问题往往不为人们所重视,然而,在变压器的并联运行中,结线问题却具有重要意义。

变压器基本知识_变压器分类（压器的种类）
常用变压器的分类可归纳如下：
(1)按相数分：
单相变压器：用于单相负荷。
三相变压器：用于三相系统的升、降电压 。
(2)按冷却方式分：
干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。
油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。
(3)按绕组形式分：
双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。
三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。
自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统，也可做为普通的升压或降后变压器用。
(4)按铁芯形式分：
芯式变压器：用于高压的电力变压器。
壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
(5)按用途分类：
电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器等。
什么是音频变压器
音频变压器是一个感性元件它对不同的频率就呈现不同的阻抗（zl=2πfl），在音频的低端漏感作用是非常少的可忽略不计，此时放大管的负载是l和r0的并联值，l的值越大感抗也越大，对r0的分流作用就越少，r0上的音频功率就越大。
在音频的高端区电感可视为开路，而漏感作用将随频率升高越来越显著，此时放大管的负载相当于漏感+r0（串联），另外分布电容对信号也起到了旁路的作用，显然由于漏感的存在和分布电容的存在，r0所获得的功率随着频率的升高而减少，为此音频变压器在音频的高频区往往失真大，功率增益低，频响变差。
电源变压器的检测测量方法
变压器的检测主要包括以下内容：
1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象：如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。
2、绝缘性测试：用万用表r×10k挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。
3、线圈通断的检测：将万用表置于r×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。
4、判别初、次级线圈：电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220v字样，次级绕组则标出额定电压值，如15v、24v、35v等。再根据这些标记进行识别。
5、空载电流的检测：
直接测量法：将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500ma，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220v交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10％～20％。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100ma左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。
间接测量法：在变压器的初级绕组中串联一个10�/5w的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻r两端的电压降u，然后用欧姆定律算出空载电流i空，即i空=u/r。
6、空载电压的检测：将电源变压器的初级接220v市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(u21、u22、u23、u24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组≤±10％，低压绕组≤±5％，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2％。
7、一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。
8、检测判别各绕组的同名端：在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接，不能搞错。否则，变压器不能正常工作。
9、电源变压器短路性故障的综合检测判别：电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10％。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。
常用数码设备变压器的选择
数码电子设备所需要的外接电源的电压一般多为3伏、4.2伏、5伏、5.4伏、6伏、7.2伏、8.4伏（数码相机、掌上电脑）、9-12伏（摄象机）；手提电脑用的外接电源一般是12-19伏的。在选择过程中，必须考虑外接变压器输出电压高低和电流大小的问题。
1：常用数码设备变压器的选择_直流输出电压范围的确定
一般我们使用的数码设备等电子产品所用的电压都会在产品的外壳写清楚。如：dc 3伏，或者 dc 5伏。这是表明要使用直流输出电压为3伏的电源变压器或者直流输出电压为5伏的变压器给它供电。其实，电子产品在设计的时候，对于电压的工作范围都有一个比较宽松的耐压和欠压范围。也就是说虽然那些电子产品上面写了是3伏5伏的，但并不是必须要那么严格。数码设备里面的电子电路在设计的时候已经考虑了这些情况。说的简单点，标明dc 3伏的，它的电压工作范围一般在：2.7伏---3.5伏都可以用（也就是说可以选择输出电压为3伏或者3.3伏的标准电源变压器）；标明dc 5伏的，它的电压工作范围一般在：4.5----5.5伏（也说选择输出电压为4.5伏、5伏和5.4伏的标准电源变压器）；这些在电子产品设计的时候已经在集成电路里面就作好了的。所以，我们在选择电源变压器的时候，只要结合你的电子产品标示的电压数据，选择在工作范围的电源变压器就可以正常工作，也不会烧坏（或者发生电压低的故障）。
2：常用数码设备变压器的选择_变压器输出电流大小的选择
电压确定了，在选择电源变压器的时候，要优先选择输出电流大的。这样，就可以为那些要求电流大的电子产品提供强劲的电流，从而保证用电器获得稳定的电压和减少发热。数码相机和摄象机一般要选择输出电流达1a--2a的，pda电流要小些。笔记本电脑电流要求的要高一些一般在2-4a。这些都是我们在选择外接变压器要考虑的。进口的电源变压器它上面标示的电流一般比较规范，而且过载能力强，这与设计产品时所用的电子元件有关系，许多或者说留的余量比较大；一般标明1a的，输出1.5a左右；国产许多杂牌的变压器上面标明是1a的，输出电流达不到1a，有的也许在700-800ma左右。
变压器功率铁芯的选用按公式预计算：S＝1.25×根号P，(S是套着线圈部位铁芯的截面积，单位：CM，P为功率)

走火入魔了！

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东海县18267739218： 变压器特征公式 ？
彭眨重组： 变压器特征公式是n=N1/N2.其中n为电压比(圈数比).当n>1时,则N1>N2,U1>U2,该变压器为降压变压器,反之则为升压变压器.当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1.变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯).主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等.变压器按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等.

东海县18267739218： 各位高手帮一下忙 变压器空载试验时的功率因数如何计算?最好有公式和具体实例 - ？
彭眨重组： 单相变压器:cosφ=P/(U*I)*100%,其中P为空载损耗,U为额定电压,I为空载电流,单位都采用国际单位制. 三相变压器:cosφ=P/(3*U*I)*100%,其中P为空载损耗,U为额定相电压,I为空载相电流,单位都采用国际单位制. 以三相二绕组容量40kVA,电压110/10.5,联结组YNd11变压器为例,空载损耗25kW,空载电流平均值5A,从低压侧测量,则 cosφ=P/(3*U*I)=25000/3/10500/(5/1.732)*100%=27.5%

东海县18267739218： 电力变压器的温升 - ？
彭眨重组： 这是因为变压器在做温升试验时,要模拟变压器实际运行情况,做试验要选最差工况,也就是在额定电流的工况下(也就是满负荷)工作.这个时候,温升一方面是由线圈的铜耗产生热量,另一方面还有铁芯产生的铁耗热量,此外还有各种杂散损耗产生的热量等.我们知道变压器空载运行时,往往只有空载电流,它与铁芯有关.不管变压器运行在什么情况下,这个空载电流是一直存在的,它会叠加在实际电流中. 对于正弦波形的交流电,电流值都是等效值,实验原理和计算公式可以参考有关书籍,主要是在短路情况下做温升,通额定电流,试验过程中要检测温度传感器的值.记录检测到的值,当每小时温升不超过2度时可以停止试验.根据公式计算,算出温升.

东海县18267739218： 变压器实验公式 - ？
彭眨重组： 小型变压器的简易计算: 1,求每伏匝数 每伏匝数=55/铁心截面 例如,铁心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米 故,每伏匝数=55/5.6=9.8匝 2,求线圈匝数 初级线圈 n1=220╳9.8=2156匝 次级线圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32 可取为82匝 次级线圈匝数计...

东海县18267739218： 如何对变压器做短路实验 - ？
彭眨重组： 1、做突发性短路试验: 将变压器二次侧短路,一次侧施加额定电压,历时1s,断开电源.通电时应测量变压器电流.2、做负载损耗试验(测试铜损): 将变压器的一侧短路(具体短路哪一侧应视加压的难易),另一侧通过调压器对变压器加压,加压到变压器的额定电流,测量变压器的损耗,即为变压器的负载损耗.

东海县18267739218： 变压器耐压检测怎么做 - ？
彭眨重组： 变压器耐压试验(外施高压试验)主要是检验变压器的主绝缘是否合格,就是一次线圈、二次线圈之间,它们与铁心、外壳之间的绝缘状况.如果不合格,不但会危及变压器本身及相连的其他电气装置损坏,还会对用电的设备和人员造成危险. 耐压试验是用工频试验变压器来加一定的交流高电压的,持续一分钟,如果绝缘不击穿或漏电流不超过一定值,就是合格的.比如油浸式电力变压器,10kV的,出厂试验和交接试验分别为35、30kV.

东海县18267739218： 变压器高低压侧电流的简便计算方法是什么? - ？
彭眨重组： 1、快速估算法变压器容量/100,取整数倍,然后*5.5=高压侧电流值,如果要是*144,就是低压侧电流值!比如说1000KVA的变压器,/100取整数倍后是10,那么高压侧电流就是10*5.5=55A,低压侧电流就是10*144=1440A2、线性系数法记住...

东海县18267739218： 电力变压器怎么做交流耐压试验呢? - ？
彭眨重组： 1)检查试验接线确保无误,被试变压器外壳与非加压绕组应可靠接地,瓦斯保护应投入,试验回路中过电流与过电压保护应整定正确、可靠. 2)对变压器进行交流耐压试验时,必须在绝缘油处于静止状态,气泡充分逸出后才能进行.否则在...

东海县18267739218： 三相变压器测单相线圈试验,变比值怎么计算? - ？
彭眨重组： 三相变压器测单相线圈试验,变比值 = 一次相电压 / 二次相电压 三角形接法(D):相电压 = 线电压 星形接法(Y):相电压 = 线电压 / 根号3

东海县18267739218： 315kva/10油式变压器怎么做试验 - ？
彭眨重组： 1、绝缘测试:⑴遥测项目,高压对低压及地,低压对高压及地;⑵选用2500V的兆欧表,对兆欧表进行外观检测,应良好,外壳完整,摇把灵活,指针无长阻,玻璃无破损.⑶对兆欧表进行开路试,分开两只表笔,摇动兆欧表的手柄达120 y/...