很实用的自耦变压器设计方法方法.doc

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1、自耦变压器设计一.自耦变压器的定义绕组间具有电磁及电气连接的变压器称为自耦变压器。自耦变压器的优.缺点：优点：体积小，成本低，传输功率大，效率比普通变压器高，电压调整率比普通变压器低。缺点：由于绕组间具有公共的连接点，电磁及电气有连接，所以不能作为隔离变压器使用。二.自耦变压器设计原则：自耦变压器的设计应按照电磁感应传递的功率即结构容量（也就是铁芯功率）来设计，而不是按其传递容量即输出功率P来设计。三.自耦变压器的特点：特点：公共绕组的电流是初.次级电流之差.四.自耦变压器的结构容量计算：1.升压式如图一所示,0----U1输入,0----U2输出,功率P.图一初级电流I1=P/U1

2、次级电流I2=P/U2公共绕组电流为I1-I2设计输入:初级输入电压：U1次级输出电压：U2-U1次级输出电流：I2结构容量VAB=(U2-U1)×I2=U2I2-U1I2=P-U1×P/U2=P×(1-U1/U2)结构容量相等的公式:U1×(I1-I2)=(U2-U1)×I2=P×(1-U1/U2)例题1:0---100V输入,0----120V输出,功率为600VA的自耦变压器.解:初级电流I1=600/100=6A次级电流I2=600/120=5A公共绕组电流I1-I2=6A-5A=1A结构容量VAB=P×(1-U1/U2)=600×(1-100/120)=100VA结构容量相

3、等:100V×1A=20V×5A=100VA设计输入:初级输入电压：100V次级输出电压：20V次级输出电流：5A1.降压式如图一所示,0----U1输入,0----U2输出,功率P.初级电流I1=P/U1次级电流I2=P/U2公共绕组电流为I2-I1图二设计输入:初级输入电压：U1-U2次级输出电压：U2次级输出电流：I2-I1结构容量VAB=U2×(I2-I1)=U2I2-U2I1=P-U2×P/U1=P×(1-U2/U1)结构容量相等的公式:U2×(I2-I1)=(U1-U2)×I1=P×(1-U2/U1)例题2:0---120V输入,0----100V输出,功率为600VA的

4、自耦变压器.解:初级电流I1=600/120=5A次级电流I2=600/100=6A公共绕组电流I2-I1=6A-5A=1A结构容量VAB=P×(1-U2/U1)=600×(1-100/120)=100VA结构容量相等:100V×1A=20V×5A=100VA设计输入:初级输入电压：100V次级输出电压：20V次级输出电流：5A例题3:自耦变压器0V~187V~220V，187V抽头电流为120A。解：设公共绕组0~187V电流为I1，187~220V段电流为I2，则：I1+I2=120A根据结构容量相等公式有：187I1=33I2图三得出：I1=18AI2=102A设计输入:初级输

5、入电压：33V次级输出电压：187V次级输出电流：18A例题4自耦变压器0~110V输入，输出176V，253V，功率350VA.解：当110V输入，176V输出时，0~110V段电流I1=350/110-350/176=1.2A110V~176V段电流I2=350/176=2A当110V输入，253V输出时，0~110V段电流I1=350/110-350/253=1.8A110V~253V段电流I2=350/253=1.38A图四则0~110V段最大电流为1.8A，110V~176V段最大电流为2A，176V~253V段最大电流为1.38A根据结构容量VAB=P×（1-U1/U2）

6、，所以在110V输入，253V输出时结构容量最大设计输入：初级输入电压：110V次级输出电压：66V次级输出电流：1.38A次级输出电压：77V次级输出电流：1.38A每段线径应该根据每段过的最大电流选取！零点飘移例题当6-4输入230V，5-4输出200V6-3输入230V，5-3输出205V6-2输入230V，5-2输出210V6-1输入230V，5-1输出215V以上条件下，抽头5电流总是32A。解：首先通过电压比算出匝数比，6-4=230V5-4=200V时，有匝数比N1：N2=200：30，设N1=200n，则N2=30n6-3=230V5-3=205V时，有匝数比（N1+

7、N3）：N2=205：25，得出N3=46n6-2=230V5-2=210V时，有匝数比（N1+N3+N4）：N2=210：20，得出N4=69n6-1=230V5-1=215V时，有匝数比（N1+N3+N4+N5）：N2=215：15，得出N5=115nN1-N5段匝数比为200：30：46：69：115再算出每段最大电流：根据前面所述公式：N2段最大电流I2=32×215/230=29.9AN1段最大电流I1=32×30/230=4.2AN3段最大电流