求环形变压器计算公式

环形变压器的设计计算

通过设计一台50Hz石英灯用的电源变压器，
其初级电压U1=220V，次级电压U2=11.8V，次级电流I2=16.7A，电压调整率ΔU≤7％，来说明计算的方法和步骤。
1）计算变压器次级功率P2P2=I2U2=16.7×11.8=197VA(5)
2）计算变压器输入功率P1（设变压器效率η=0.95）与输入电流I1
式中：K——系数与变压器功率有关，K=0.6～0.8，取K=0.75； 根据现有铁心规格选用铁芯尺寸为：高H=40mm，内径Dno=55mm，外径Dwo=110mm。 式中：f——电源频率（Hz），f=50Hz； B——磁通密度（T）,B=1.4T。 N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝，取N2=38匝。 6）选择导线线径 绕组导线线径d按式(10)计算 式中：I——通过导线的电流（A）； j——电流密度，j=2.5～3A/mm2。 当取j=2.5A/mm2时代入式(10)得 用两条d=2.12mm（考虑绝缘漆最大外径为2.21mm）导线并绕。因为Φ2.94导线的截面积Sd2=6.78mm2，而d=2.12mm导线的截面积为3.53mm2两条并联后可德截面积为：2×3.53=7.06mm2，完全符合要求且裕度较大。 6环形变压器的结构计算环形变压器的绕组是用绕线机的绕线环在铁心内作旋转运动而绕制的，因此铁心内径的尺寸对加工过程十分重要，结构计算的目的就是检验绕完全部绕组后，内径尚余多少空间。若经计算内径空间过小不符合绕制要求时，可以修改铁心尺寸，只要维持截面积不变，电性能也基本不变。已知铁心内径Dno=55mm，图7中各绝缘层厚度为to=1.5mm，t1=t2=1mm。
1）计算绕完初级绕组及包绝缘后的内径Dn2 计算初级绕组每层绕的匝数n1式中：Dn1——铁心包绝缘后的内径，Dn1=Dno－2t0=55－(2×1.5)=52mm； kp——叠绕系数，kp=1.15。 则初级绕组的层数Q1为 初级绕组厚度δ1为
2）计算次级绕组的厚度δ2 计算次级绕组每层绕的匝数n2，考虑到次级绕组是用2×d2=2×2.21mm导线并绕，则 可见绕完绕组后，内径还有裕量，所选铁芯尺寸是合适的。
7环形变压器样品的性能测试 为检验设计方法的准确性，对按设计参数制成的环形变压器样品进行了性能测试，结果如下。
1空载特性测试 测量电路如图8所示。测得的数据列于表4，按照表4的数据，绘出图9所示的空载特性曲线。 从变压器的空载特性看出设计符合要求，在额定工作电压220V时（工作点为A），变压器的空载电流只有13.8mA，即使电源电压上升到240V变压器工作在B点铁心还未饱和，有较大的裕度。
2电压调整率测量 变压器在空载时测得的次级空载电压U20=12.6V，当通以额定电流I2=16.7A时，次级输出电压为U2=11.8V，按式（2）计算电压调整率为 变压器电压调整率达到ΔU<7％的指标。
3温升试验 用电阻法对变压器绕组进行温升试验，在通电4h变压器温升稳定后进行测试，并按式（12）计算绕组平均温升Δτm。 测量的数据及计算结果列于表5 从温升试验结果看出所设计的变压器已达到标准型温升标准，即Δτm<40℃，初次级绕组温升基本相等，即两绕组功耗较均衡。
4绝缘性能试验 1）绝缘电阻用500V摇表测试绝缘电阻，初次级绕组之间的绝缘电阻在常态下均大于100MΩ。 2）抗电强度变压器初级与次级绕组之间能承受50Hz，4000V（有效值）电压1min，而无击穿和飞弧。限定漏电流为1mA，此项试验证明变压器的抗电强度达到IEC标准。
环形变压器以其优良的性能和有竞争力的性能价格比，可以预期它会在较大领域内取代传统的叠片式变压器，随着环形变压器技术性能进一步提高，它将会在电子变压器领域中有更广阔的应用前景。

利用阻频关系测量铁芯参数及设计变压器铁芯参数与线圈参数的方法　　　　现有变压器的设计方法依据的是电磁场理论，用磁场强度做为铁芯参数，用线圈总匝数做为线圈参数，用磁场强度、线圈总匝数及电压形成数学公式进行计算，变压器设计主要依靠实验进行。本发明方法不再用磁场理论来设计变压器，其特征是：把变压器所进行的能量转换定义为线圈与铁芯之间电荷能量的转换，用能量转换电阻来表达线圈与铁芯之间相互进行的能量转换，用Rk、A、B、K、N0五个参数做为铁芯参数，其中，Rk为单匝线圈能量转换的电阻系数，A表达能量转换时的强度，B表达电容量（或电流）在数学关系中的比例，K表达A、B参数形成的曲线位置，N0表达每层线圈的匝数系数；用N、S、M三个参数做为线圈参数，其中，N为每层线圈的等效匝数，S为线圈层数，M为并联线圈的数量；对同向绕制的线圈与反向绕制的线圈用函数F（α）区分成两个不同的系数，其中，当线圈为同向绕制时F（α）＝1，当线圈为反向绕制时F（α）＝1／［1－L1÷（M×N↑［1／2］×L2）］；用空载时主线圈并联电容器形成的LC并联关系做为基本模型，把铁芯参数与线圈参数通过数学关系联系起来，形成空载时的能量转换电阻与工作频率的阻频关系，空载时的阻频关系为4×C×f×Rk×［K＋A×Cos（B×C）］×［N±M↑［1／M］×（Ns／N0）↑［1．5×M］］×S×F（α）＝1，频率为f时变压器空载时的能量交换电阻为R0＝Rk×［K＋A×Cos（B×C）］×［N±M↑［1／M］×（Ns／N0）↑［1．5×M］］×S×F（α）；不能形成LC并联关系的交流变压器或各种类型的电子变压器空载时的阻频关系为Rk／R0×｛K＋A×Cos［B／（4×R0×f）］｝×［N±M↑［1／M］×（Ns／N0）↑［1．5×M］］×S×F（α）＝1，频率为f时交流变压器或各种类型的电子变压器空载时的能量交换电阻为R0＝Rk×｛K＋A×Cos［B／（4×R0×f）｝×［N±M↑［1／M］×（Ns／N0）↑［1．5×M］］×S×F（α）；根据空载时的阻频关系可以计算出副线圈的最小输出电阻；根据LC并联关系的空载阻频关系可以测量并计算铁芯参数；根据空载时的阻频关系可以计算空载频率时的能量转换电阻；当变压器有负载时，可以把负载电阻变换成主线圈上的等效电阻；用负载时的阻频关系建立起与空载时的阻频关系两者之间的联系，LC并联关系的负载阻频关系有全周期负载单向加速电压的阻频关系、全周期负载双向加速电压的阻频关系、半周期负载单向加速电压的阻频关系、半周期负载双向加速电压的阻频关系；依据LC并联关系的空载阻频关系与负载阻频关系，经过数学变换可以得到交流变压器的空载阻频关系与负载阻频关系；依据LC并联关系的空载阻频关系与负载阻频关系，经过数学变换可以得到各种类型的电子变压器的空载阻频关系与负载阻频关系；依据LC并联关系的空载阻频关系与负载阻频关系可以对主线圈并联电容器的变压器固定频率时的铁芯参数与线圈参数进行设计，设计过程是把变压器额定功率的频率点定为固定不变的频率点，空载频率点与最大负载频率点都偏离固定频率点，由能量转换电阻与负载电阻的等效电阻选择频率点，或由频率点选择能量转换电阻与负载电阻的等效电阻，由能量转换电阻与负载等效电阻对铁芯参数与线圈参数进行设计；按照固定频率点设计的主线圈并联电容器的变压器通过电路可以实现随动频率工作；依据交流变压器空载时的阻频关系与负载时的阻频关系可以对交流变压器固定频率时的铁芯参数与线圈参数进行设计；依据各种类型的电子变压器空载时的阻频关系与负载时的阻频关系可以对各种类型的电子变压器的铁芯参数与线圈参数进行设计。

给你个参考希望对你有帮助:

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，你的铁心截面=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
你未说明你要求输出多少伏的电流是多少安？这里我假定为8V.电流为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
一般小型电源变压器的初级都是接在220伏上。那么：
1、圈数比：初级电压/次级电压*105%100，即220伏/次级电压*105%100；
2、初级圈圈数的确定：40至50除以铁芯截面积(经验公式)，视铁芯质量的好坏而定，好铁芯可以取40，较差的铁芯可以取50；
3、铁芯截面积：S=1.2乘以根号下的功率/效率(效率：100VA以下的变压器的效率为60至95%)；
4、铜线截面积：根据电流计算，一般取每平方毫米2.5A。电源变压器的初级电流为功率/220伏；次级电流为功率/次级电压。