工频变压器的设计计算

理论计算完成后还需要实际测试效果进行验证，因为铁心参数，制作工艺可能和我们假设的不一样，所以设计完成后基本都需要再根据实测结果进行调整。

要求：

高压输出：260V，150ma ;

灯丝1：5V，3A;

灯丝2：6.3v，3A 中心处抽头;

初、次级间应加有屏蔽层。

根据要求铁芯型号采用“GEIB一35”。

计算如下：

(1)计算变压器功率容量(输入视在功率)：

P =(1.4×高压交流电压×电流+灯丝1电压×电流+灯丝2电压×电流)/ 效率

=(1.4×260×0.15+5×3+6.3×3)/ 0.9

=(54.6+15+18.9)/ 0.9

= 98.33VA

(2)计算原边电流

I1=1.05×P / 220=0.469A

(3) 按照选定的电流密度(由计划的连续时间决定)，选取漆包线直径。

如按照3A/mm2计算：D=0.65×√I (0.65×电流的开方)

并规整为产品规格里有的线径(可查资料)：

选定：

原边直径D1=0.45mm

高压绕组直径D2=0.25mm

灯丝绕组直径D3=D4=1.12mm

(4) 铁心截面面积

S0=1.25√(P)=1.25×√98=12.5CM2

(5)铁心叠厚：

根据他的要求铁芯型号采用“GEIB一35”，

查到：舌宽=35MM=3.5CM

则：叠厚=12.5 / 3.5 =3.6CM

一般地(叠厚/舌宽)在1-2之间是比较合适的。

(6)铁心有效截面积：

S1=舌宽×叠厚 / 1.1 = 11.454 CM2

(7) 计算每伏匝数

计算式：每伏匝数n=(45000)/(B×S1)

其中

B=10000-12000(中等质量硅钢片，如原先上海无线电27厂产品铁心)

或15000(Z11等高质量硅硅片)

或8000(电动机用硅钢片)。

S1：铁心有效截面积，等于(舌宽×叠厚)/1.1

假定是中等质量铁心，并且保守点，取B=10000

则：

n=450000 / B×S1

= 450000 /(10000×11.454)

=3.93 (T / V )

(8)计算每组匝数

原边圈数：N1=220n=220×3.93×0.95=822(T)

副边高压：N2=260×1.05×n=1073(T)--这是一半，还要再×2=2146T。

灯丝1(5V)： N3=5×1.05×n=21(T)

灯丝2(6.3V)：N3=6.3×1.05×n =26(T)

(10)计算每层可绕圈数(窗口高度两端要留下3MM)：

查得该铁心窗口高度h=61.5mm，

查表得知：选用的漆包线带漆皮最大外径

D1Max=0.51mm

D2Max=0.30mm

D3Max=1.23mm

D4Max=1.23mm

按照每层可绕：N =(h-0.5-2×3)/(K×DMax)计算

(分子的含义是：由h=61.5mm==》可绕线宽度为61.5-0.5-2×3=55mm)

(分母是排线系数K×最大外径DMax，对于初学者，小于0.3的线K=1.20，0.3-0.8的线K=1.15，大于0.8的线K=1.10。。如您已经有较好的绕线经验，K可以=105～102)

代入上述数据得到：

原边每层可绕：94圈

高压每层可绕：154圈

灯丝每层可绕：39圈(最后有讨论)。

(也可以直接查“每厘米可绕圈数表”得到)

(11)各绕组的层数

前面已经算出各组圈数则，则各绕组的层数：

原边=822/ 94=8.74，取9层

高压=2146/154=13.94，取14层

灯丝1：1层，

灯丝2：1层。