电机与拖动课程
课程名称：电机与拖动课程设计设计题目：工频电源变压器设计院 系：电气工程系班 级：设 计 者 学 号：同 组 人：指导教师：设计时间：设计报告
课程设计（论文）任务书
专 业 学 生 题 目 子 题 设计时间 电气工程及其自动化 班 级 指导教师 电机与拖动课程设计 工频电源变压器设计 2013年 11月 16 日 至 2013年 11月 22日 共 1 周 设计数据： 额定容量10023 SN?1kw 工作频率f?50Hz 一次侧额定电压二次侧额定电压U1N?220V U2N?110V 额定电压调整率?u?10% 设计要求 设计内容： 1. 根据要求给出适合的变压器结构 2. 给出铁心和绕组的主要尺寸。 3. 根据尺寸计算变压器的电气参数。 指导教师签字： 系（教研室）主任签字：
年 月 日
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1000V.A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(构成磁路)和绕在铁心上的两个匝数不同、 彼此绝缘的绕组(构成电路)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N1，副绕组匝数为N2。
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u1，产生电流i1，建立磁通?，沿铁心闭合，分别在原副绕组中感应电动势e1和e2。
（1） 电压变换
当一次绕组两端加上交流电压u1时，绕组中通过交流电流i1，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）
（1-4）
说明只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。
（2） 电流变换
变压器在工作时，二次电流I2的大小主要取决于负载阻抗模|Z1|的大小，而一次电流I1的大小则取决于I2的大小。
又?U1I1?U2I2 （1-5） ?I1?U2II2?2U1K （1-6）
说明变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。
小型变压器的原理：小型单相变压器一般是指工频小容量单相变压器。
二、 变压器的基本结构
1、 铁心：铁心是变压器磁路部分。为减少铁心内磁滞损耗涡流损耗，通常铁心用含硅量较高的、厚度为0.35或0.5mm、表面涂有绝漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。
铁心分为铁柱和铁轭两部分，铁柱上套装有绕组线圈，铁轭则是作为闭合磁路之用，铁柱和铁轭同时作为变压器的机械构件。
铁心结构有两种基本形式：心式和壳式。
2、 绕组：绕组是变压器的电路部分。一般采用绝缘纸包的铝线或铜线绕成。为了节省铜材，我国变压器线圈大部分是采用铝线。
图（2）
3、 其它结构部件：储油柜、气体继电器、油箱。
图（3）单相心式变压器
1—铁柱；2—铁轭；3—高压线圈；4—低压线圈
二、 变压器各结构设计
1.两侧功率计算
变压器的额定功率是1kw，根据表1，可查得
?取0.9Bm取12000K0取1.2
效率η（%） 铁心计算中的 变压器容量 磁通密度Bm×10T ?4