干式變壓器是低頻變壓器.下面介紹的方法適合50Hz一千瓦下列一般干式變壓器的設(shè)計(jì).

　　(1)干式變壓器的鐵芯

　　它一般采用硅鋼片.硅鋼片越薄,功率損耗越小,效果越好.整個(gè)鐵芯是有許多硅鋼片折成的,每片之間要絕緣.買來的硅鋼片,表層有一層不導(dǎo)電的氧化膜,有足夠的絕緣能力.國產(chǎn)小功率變壓器常見規(guī)范鐵芯片規(guī)格見后續(xù)文章.

　　(2)干式變壓器的簡單設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)一個(gè)干式變壓器,主要是依據(jù)電功率挑選變壓器鐵芯的截面積,測算初次級(jí)各線圈的匝數(shù)等.所謂鐵芯截面積S是指硅鋼片中間舌的標(biāo)準(zhǔn)尺寸a和累加起來的總薄厚b的相乘.假如干式變壓器的初級(jí)電壓是U1,次級(jí)有n個(gè)組,每組電壓分別是U21,U22,┅,U2n,每組電流分別是I21,I22,┅,I2n,...計(jì)算步驟如下:

　　第一步,測算次級(jí)的功率P2.次級(jí)功率等于次級(jí)每組功率的和,也就是P2=U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n.

　　第二步,測算變壓器的功率P.算出P2后.考慮到變壓器的效率是η,那么初級(jí)功率P1=P2/η,η一般在0.8～0.9之間.變壓器的功率等于初,次級(jí)功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2

　　第三步,查鐵芯截面積S.依據(jù)變壓器功率,由式(2.1)計(jì)算出鐵芯截面積S,并且從國產(chǎn)小功率變壓器常用的規(guī)范鐵芯片規(guī)格表中選擇鐵芯片規(guī)格和疊厚.

　　第四步,確定每伏匝數(shù)N.依據(jù)鐵芯截面積S和鐵芯的磁通密度B,由式(2.2)獲得初級(jí)線圈的每伏匝數(shù)N.鐵芯的B值可以這樣選擇:品質(zhì)優(yōu)良的硅鋼片,取11000高斯;一般硅鋼片,取10000高斯;鐵片,取7000高斯.考得導(dǎo)線電阻的壓降,次級(jí)線圈每伏匝數(shù)N'應(yīng)該比N提升5%～10%,也就是N'在1.05N～1.1N之間選擇.

　　第五步,初次級(jí)線圈的計(jì)算.初級(jí)線圈N1=N*U1.次級(jí)線圈N21=N'*U21,N22=N'*U22┅,N2=N'*U2n.

　　第六步,查導(dǎo)線直徑.根據(jù)各線圈的電流大小和選定的電流強(qiáng)度,由式(2.3)可以得到每組線圈的導(dǎo)線直徑.一般干式變壓器的電流強(qiáng)度可以選用3安/mm2

　　第七步,校對.依據(jù)數(shù)值,算出線圈每層匝數(shù)和層數(shù),再算出線圈的尺寸,看看窗口是否放得下.假如放不下,能夠加大一號(hào)鐵心,假如太空,可以減小一號(hào)鐵芯.選用國家標(biāo)準(zhǔn)GEI鐵芯,并且舌寬a和疊厚b的比在1:1～1:1.7之間,線圈是放得下的.各參數(shù)的計(jì)算公式如下:

　　ln(S)=0.498*ln(P)+0.22┅(2.1)

　　ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2)

　　ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3)

　　變量表明:

　　P:變壓器的功率.企業(yè):瓦(W)

　　B:硅鋼片的工作磁通密度.企業(yè):高斯(Gs)

　　S:鐵芯的截面積.企業(yè):平方厘米(cm2)

　　N:線圈的每伏圈數(shù).企業(yè):圈每伏(N/V)

　　I:應(yīng)用電流.企業(yè):安(A)

　　D:導(dǎo)線直徑.企業(yè):mm(mm)