1、 变压器是一种静止的电气设备，变压器是一种静止的电气设备， 根据电磁感应原理，将一根据电磁感应原理，将一种形态（电压、电流、相数）的交流电能，种形态（电压、电流、相数）的交流电能， 转换成另一种形转换成另一种形态的交流电能。态的交流电能。 电力变压器（升压、降压、配电）电力变压器（升压、降压、配电）特种变压器（电炉、整流、焊接特种变压器（电炉、整流、焊接 ）仪用互感器（电压、电流互感器、脉冲变仪用互感器（电压、电流互感器、脉冲变压器，阻抗匹配变压器）压器，阻抗匹配变压器）实验用变压器（高压、调压）实验用变压器（高压、调压）按用途按用途变压器基础知识变压器基础知识变压器实例变压器实例电源变压器电
2、源变压器电力变压器环形变压器环形变压器接触调压器接触调压器控制变压器控制变压器三相干式变压器三相干式变压器工厂车间变电所工厂车间变电所调试以及负载实验调试以及负载实验控制箱中控制箱中三相整流电源主变三相整流电源主变焊机控制电路有时应用焊机控制电路有时应用焊机控制电路有时应用焊机控制电路有时应用一、变压器的基本结构一、变压器的基本结构变压器的主要结构：铁心和绕组。变压器的主要结构：铁心和绕组。铁心是变压器的磁路部分；铁心是变压器的磁路部分；绕组是变压器的电路部分。绕组是变压器的电路部分。 铁心铁心的作用是形成磁路。铁心通常用的作用是形成磁路。铁心通常用0.35mm0.35mm或者或者0. 5mm
3、0. 5mm厚的硅钢片冲裁成一定的形状然后叠装而成。厚的硅钢片冲裁成一定的形状然后叠装而成。 为减小涡流损耗，在硅钢片表面涂有绝缘漆或者经氧化为减小涡流损耗，在硅钢片表面涂有绝缘漆或者经氧化处理形成绝缘层。处理形成绝缘层。 铁心的结构铁心的结构单相壳式变压器单相壳式变压器心式变压器迭片心式变压器迭片奇数层奇数层偶数层偶数层心式冷轧硅钢片迭片心式冷轧硅钢片迭片绕组的结构绕组的结构 绕组是变压器的电路部分，一般用圆铜线或扁铜线在绕线模上绕组是变压器的电路部分，一般用圆铜线或扁铜线在绕线模上绕制而成。密绕时导线需要绝缘处理绕制而成。密绕时导线需要绝缘处理 绕组绕组（线圈）的作用是构成电流通路，接电源
4、一边的绕组称为（线圈）的作用是构成电流通路，接电源一边的绕组称为一次绕组，接负载一边的称为二次绕组。一次绕组的电流含有激一次绕组，接负载一边的称为二次绕组。一次绕组的电流含有激磁电流分量，建立磁场，负载状态下的磁场是一次绕组和二次绕磁电流分量，建立磁场，负载状态下的磁场是一次绕组和二次绕组磁动势向量合成的结果。组磁动势向量合成的结果。单相和三相芯式变压器单相和三相芯式变压器二、基本物理量二、基本物理量1 1、磁感应强度、磁感应强度B B 又称为磁通密度或磁密，磁感应强度又称为磁通密度或磁密，磁感应强度B B是表示磁场内某点磁场是表示磁场内某点磁场强度的大小和方向的物理量。强度的大小和方向的物理
5、量。磁感应强度磁感应强度B B的单位：的单位：1 1特斯拉（特斯拉（T T）=10=104 4高斯（高斯（GsGs）2 2、磁通量、磁通量 在均匀磁场中，在均匀磁场中，磁通量磁通量是是磁感应强度磁感应强度B B与垂直于磁场方向的与垂直于磁场方向的面积面积S S的乘积的乘积。磁通量磁通量 的单位：的单位：1 1韦伯韦伯=10=108 8麦克斯威麦克斯威3 3、磁导率（导磁系数）、磁导率（导磁系数） 磁导率表示物质导磁性能的物理量，不同物质磁导率不同，磁导率表示物质导磁性能的物理量，不同物质磁导率不同，真空磁导率真空磁导率0 0是常数，是常数， 0 0 =4 =41010-7-7H/mH/mB=H
6、相对磁导率相对磁导率r r：某种物质的磁导率与真空中磁导率的比值：某种物质的磁导率与真空中磁导率的比值常用铁磁材料的相对磁导率常用铁磁材料的相对磁导率4 4、磁场强度、磁场强度H H 磁场强度磁场强度H H等于该点的磁感应强度等于该点的磁感应强度B B与介质磁导率与介质磁导率的比值，的比值，方向与该点的磁感应强度方向一致。方向与该点的磁感应强度方向一致。三、铁磁材料的磁性能三、铁磁材料的磁性能 1、具有高导磁率、具有高导磁率 铁磁材料中有均布的磁畴存在，铁磁材料中有均布的磁畴存在，磁畴是在磁性材料中磁畴是在磁性材料中包含的一些环形电流单元包含的一些环形电流单元 ，每个单元形成一定方向的小磁，每
7、个单元形成一定方向的小磁体，软磁材料磁畴方向是无序分布的，有外界磁场的作用体，软磁材料磁畴方向是无序分布的，有外界磁场的作用下，磁畴按照磁场方向统一取向，并使得磁场强度加强，下，磁畴按照磁场方向统一取向，并使得磁场强度加强，即磁性材料产生了磁化，而且称为即磁性材料产生了磁化，而且称为具有高的导磁率具有高的导磁率。2 2、具有磁饱和性能、具有磁饱和性能磁磁（1 1）oaoa段段 B B和和H H近似为线性关系；近似为线性关系；（2 2）abab段段 随着随着H H的增加，的增加，B B值增加缓慢；值增加缓慢；（3 3）b b点以后点以后 H H增加时增加时B B几乎不增加，达到了磁饱和状态。几乎
8、不增加，达到了磁饱和状态。磁化曲线测试装置磁化曲线测试装置磁化曲线磁化曲线 、磁导率及磁饱和现象、磁导率及磁饱和现象磁磁导导率率化化曲曲 线线几种常用铁磁材料的磁化曲线几种常用铁磁材料的磁化曲线3 3、磁滞现象、磁滞现象磁磁 滞滞 回回 线线图中图中Br :剩磁剩磁Hc :矫顽磁力矫顽磁力 磁场强度磁场强度H变变化（即激磁电流化（即激磁电流变化）时，磁感变化）时，磁感应强度的变化滞应强度的变化滞后于磁场强度后于磁场强度H变化的现象称为变化的现象称为磁滞现象。磁滞现象。铁磁材料的铁磁材料的分类分类：1 1）软磁材料软磁材料 磁滞回线窄，其剩磁和矫顽力都很小；用于制磁滞回线窄，其剩磁和矫顽力都很小
9、；用于制作交流电器设备的铁心作交流电器设备的铁心2 2）硬磁材料硬磁材料 磁滞回线宽，剩磁和矫顽力都较大；用于制作永磁滞回线宽，剩磁和矫顽力都较大；用于制作永久磁铁久磁铁abb 四、铁磁材料中的能量损耗四、铁磁材料中的能量损耗1 1、磁滞损耗、磁滞损耗 铁心在交变磁场作用下反复磁化时，磁畴克服摩铁心在交变磁场作用下反复磁化时，磁畴克服摩擦力随着外部磁场的变化反复取向，这样所产生的热损耗称为擦力随着外部磁场的变化反复取向，这样所产生的热损耗称为磁滞损耗磁滞损耗。2 2、涡流损耗、涡流损耗 当线圈中通入交流当线圈中通入交流电流时，交变磁通电流时，交变磁通在铁心中产生在铁心中产生感应电动势和感应电流
10、，感应电流感应电动势和感应电流，感应电流在铁心中形成闭合回路且呈旋涡状，在铁心中形成闭合回路且呈旋涡状，故称为涡流。铁心内产生涡流时，故称为涡流。铁心内产生涡流时，使铁心发热，造成能量损使铁心发热，造成能量损耗称为耗称为涡涡流损耗流损耗。涡流的产生涡流的产生简单的单相变压器：两个线圈没有简单的单相变压器：两个线圈没有电的直接联系，电的直接联系， 只有磁的耦合。只有磁的耦合。原绕组原绕组（一次绕组或初级绕组）：两个（一次绕组或初级绕组）：两个线圈中接交流电源的线圈，其匝数为线圈中接交流电源的线圈，其匝数为N N1 1副绕组副绕组（二次绕组或次级绕组）：（二次绕组或次级绕组）： 接接到用电设备上的
11、线圈，其匝数为到用电设备上的线圈，其匝数为N N2 2交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。dtdNeudtdNeu222111; 变压器变压器原、副边电势之比及电压之原、副边电势之比及电压之比比等于等于原、副边匝数之比原、副边匝数之比。五、变压器的工作原理五、变压器的工作原理六、绝缘系统、冷却方式、允许温升六、绝缘系统、冷却方式、允许温升1、绝缘：、绝缘：主绝缘：不同绕组之间的绝缘、绕组与铁心的绝缘、绕组对地的主绝缘：不同绕组之间的绝缘、绕组与铁心的绝缘、绕组对地的绝缘、绕组与介质间的绝缘、引线端子间的绝缘等。绝缘、绕
12、组与介质间的绝缘、引线端子间的绝缘等。从绝缘：绕组的从绝缘：绕组的匝间绝缘和绕组匝间绝缘和绕组不同段之间的绝不同段之间的绝缘缘。2、冷却：、冷却：干式变压器干式变压器： 干式浇注（成为一个模块）、干式自冷、干式风冷，焊干式浇注（成为一个模块）、干式自冷、干式风冷，焊接变压器均采用这种类型的结构接变压器均采用这种类型的结构油浸式变压器油浸式变压器： 自冷、风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等自冷、风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等 。变压器的发热和散热变压器的发热和散热 变压器运行时，铁损变压器运行时，铁损、铜损和附加损耗使得变压器发热铜损和附加损耗使得变压器发热 ，环境介质对所产生的热量
13、进行传导散失，环境介质为气态环境介质对所产生的热量进行传导散失，环境介质为气态或液态，介质或处于静止状态或处于流动状态。或液态，介质或处于静止状态或处于流动状态。 根据根据变压器冷却介质的种类不同，又可以分成以下两种：变压器冷却介质的种类不同，又可以分成以下两种：绕组允许最高温度由所使用的绝缘材料，绝绕组允许最高温度由所使用的绝缘材料，绝缘等级确定。缘等级确定。部件部件/ /部位部位温升限度温升限度 C C 测量方法测量方法线线 圈圈自然油循环自然油循环6565电阻法电阻法强迫油循环强迫油循环铁心表面铁心表面7575温度计温度计与变压器油接触（非导电与变压器油接触（非导电部分）的结构件表面部分
14、）的结构件表面8080油油 面面5555平特性变压器的设计平特性变压器的设计定义：定义：变压器的初级和次级耦合紧密，没有漏磁，当输出电流变化时，电压不变的变压器。类型：类型：1）熔化极气体保护焊机的主变压器；2）晶闸管弧焊整流器的主变压器。设计内容：设计内容：输出电压电流的额定值电磁感应基本定律铁心尺寸绕组尺寸结构参数性能指标一、交流变压器运行的基本规律一、交流变压器运行的基本规律作用在交流变压器上的波形常见的有正弦波、矩形波和三角波，如图：根据电磁感应定律有：则对变压器的初级绕组有：ddeNdtdt （1）（2）11deNdt 1121110mmmmTe dtN de dtN dN d 由（
15、2）式得：设e1的平均值为 ，则有_1u_111_1112244mmmmmTNdNNfNTuuf交流电压频率（HZ）；N1一次绕组匝数；m磁通量幅值。电压半波平均值的求解公式为：_202TudtTu2202TUu dtT电压有效值的求解公式为：_Uku令K 波形系数。则变压器初级绕组上电压有效值U1为：_111144mmUkfNkfkNu对于正弦交流电压，波形系数K=1.11114114.444.4410mmFeUfNUfN B A式中： Bm 铁心磁通密度（T伏.秒/米2） AFe铁心净截面积（cm2)二、变压器容量与基本尺寸的关系变压器容量：S=IUS 变压器尺寸 铁心柱截面积As铁心窗口
16、面积Ac1、单相变压器的容量与尺寸的关系、单相变压器的容量与尺寸的关系初级侧容量 S1次级侧容量S2设次级侧有n个独立绕组，则：总容量S121211221112121 122112211S4.44222S()nniiiiitmmmmmttttnnttiitiiiiSSSSIUI UefeeeeN Ie N Ie I NN I 设绕组每匝感应电动势为：由于初次级之间没有漏磁，所以将 代入上式，得=e设初级绕组和次级绕组中流过的电流密度都为J,则I1=A1J I2i =A2iJJ A/mm211221112212242222()100A222100222 10102.22nmiiniiccucuc
17、mccumFeccucumFecSN AN AJN AN AAkAk ASA k JB A A k JJk B A A令A=初次级绕组总的截面积（cm ）设铁心窗口面积（cm ）窗口填充系数则有：为减少涡流损耗，铁心一般由单片硅钢片叠装而成，实际铁心截面积As大于铁心净截面积，故有：Afe=kFeAskFe叠片系数S=2.22kFekcuJBmAsAc设是变压器的效率，则：S2= S1222212.221,A,2.221cFecumsscFecumsSSSk k JB A AASk k JB A在单相变压器中近似取则有有A、B两组典型数据，如下，计算两组典型数据，如下，计算S2与与As之间的关
18、系：之间的关系：参数名称ABBm (T)1.01.4J (A/mm2)2.55kFe0.90.93kcu0.30.20.850.85S2 (VA)0.69As21.33As2As (cm2)21.2 S20.88 S2sAk Sk=0.81.25k As2、三相变压器容量与尺寸关系、三相变压器容量与尺寸关系设一个铁心柱上的初次级绕组总容量用S表示，则41222101002ImsFeccuSB A kA kJ1.11Fecumsck k B JA A取则有：22.22IFecumsSk k JB A1122112211()nnIiitiiiiSIUI Ue IUI NN11122111002ni
19、iccuiIUI NA kJN1222.221IFecumsSk k JB A21IISS2sIAk S故有：或1sIAkS一般地，c1.45As三、绕组的计算三、绕组的计算114.44tmUefN设f=50HZ, kFe=0.9, 则44.4410tmsFeefB A k44.44 500.9 10msB A22 10msB A令01tNeN0每伏匝数05045msmFeNB AB A（匝/V）Bm 磁通密度（T）As 铁心柱截面积（cm2)AFe铁心净截面积（cm2）对于单相变压器，取21.2sAS带入et公式，则Bm磁通密度（T）；S2 单相变压器输出容量（V.A)当S2单位为kVA时，
20、则2222.4 1010000.76tmmeBSBS（V/匝）22222 101.22.4 10tmmeBSBS（V/匝）式中：S2 单相变压器输出容量（kV.A)取Bm=(11.3)T,则有2(0.76 1)teS绕组截面计算绕组截面计算121()IAmmJ222()iiIAmmJ式中：J电流密度（A/mm2)对于三相变压器，对于三相变压器，S2III 表示输出容量，以表示输出容量，以kV.A作单位，则有：作单位，则有：绕组匝数计算：绕组匝数计算：11tUNe（匝）221.05iitUNe（匝）220.760.443IIItmmIIISeBBS(V/匝）如果以三相变压器单柱输出容量计算，则公
21、式与单相变如果以三相变压器单柱输出容量计算，则公式与单相变压器的相同。压器的相同。四、结构设计四、结构设计三相平特性变压器结构简图如下：当铁心截面积As确定后，有As=ab一般地：b=(1.22)a式中：As铁心柱截面积（mm2） a铁心片宽（mm） b铁心叠厚（mm）（1）铁心尺寸）铁心尺寸三相干式变压器三相干式变压器窗口尺寸有：窗口高 h=(2.53.5)a (mm)绕组高 h=h-(816) (mm)初级绕组每层匝数：1111.1hnd取整为n1初级绕组层数：111Nmn取整为m1初级绕组所占窗口的窗宽111(0.15) 1.1cm d(mm)（2）绕组结构设计）绕组结构设计次级绕组每层
22、匝数取整为n2次级绕组层数：取整为m2次级绕组所占窗口的窗宽2211.1hnd222Nmn222(0.15) 1.1cm d窗口总宽度为：122(7) 10ccc铁心片布置如图：hc铁心片剪片规格如下：1） (mm)(2)caa2） (mm)()caa3） (mm)()haa铁心叠片顺序：（3）铁心结构设计）铁心结构设计铁心每层面积：a铁心叠厚0.1sAba(cm)铁心体积（4）铁）铁/铜比计算铜比计算 FeFeFeVAbk(cm)3变压器铁心质量：1 (23 )(2 )2100FeAca hach(cm2)37.6 10FeFemV(kg)初、次级绕组线总长：222Ll N222iiiLl
23、N或111Ll N（m）（m）l1、l2初、次级绕组导线的平均匝长。绕组总体积为：或121122cucucuVVVL AL A（cm3）1211221cucucuniiiVVVL AL A（cm3）初、次级绕组的总质量为：38.9 10cucumV（kg）一般地，铁铜比为：/2.5 3Fecumm五、空载电流的计算五、空载电流的计算空载电流I0Ic由铁心的磁滞、涡流损耗Pfe引起的有功分量。W/kgFe单位铁心质量的铁损（）FeFeFePm （W）1FecPIU（A）(A)220cIIIFeFeFemS(W)SSFeI由铁心的磁化容量及气隙的磁化容量引起的无功分量。V.A/)Fekg单位质量铁
24、心的磁化容量（Bm FeAA)sSA nA式中：气隙截面积（n气隙数2V.A/)cm单位气隙的磁化容量（1FeSSIU（A）一般地：一般地：0110%NII1NI 是一次侧额定电流。六、六、ZX5-400晶闸管弧焊整流器主变压器设计晶闸管弧焊整流器主变压器设计1.已知条件晶闸管弧焊整流器主电路及变压器见图：输 入 电 压 ： 380V相 数 ： 3相额定输出电流：400A空 载 电 压：63V额定负载持续率：60%额定工作电压：36V效 率：74%功 率 因 素：0.74输 入 容 量：24kV.A2、参数计算、参数计算tia623I2m212mdII52622652661()()211()(
25、)22112223123200 /3115mdddIIdtIdtII021.35UU021.350.95631.350.9549UU每个心柱上输出的二次绕组的长时总容量为：22222221150.649 28552( . )8.55(. )cSI UIFSUV AkV A按：2(0.76 1)teS取20.810.818.552.38(/teSV匝)一次绕组匝数：1122092(2.38tUNe匝)取 90匝则et实际值为：2202.44(/)90tVe匝二次绕组匝数为：224920(2.44tUNe匝)取 Bm=1.3（T），kFe=0.9铁心柱截面积为:442102.44 10222222
26、 1.3 0.993.9()tsmFeeAB kcm取 As=94 (cm2)窗口面积：21.451.45 94136.3()csAAcm3. 结构设计结构设计（1）铁心尺寸取片宽： a=5.2 cm叠厚：9418.08()5.2sAbcma取 b=18.0(cm)窗高：33 5.215.6()hacm 取 16.0cm窗宽：136.38.5()16cAccmh剪片尺寸：1） mm2c+a)222 52a（2） mmc+a)137 52a（3） mm+a)212 52a(h剪片数量，选硅钢片厚度为：0.35mm 1) n1=1800.90.35=463 (片)2) n2=4632=926 (片
27、)3) n2=4633=1389 (片)(2) 绕组尺寸次级绕组长时电流I2c次级绕组导线截面积A2,设有内部风冷，电流密度 J=5A/mm2,则有：2228917.8()5cIAmmJ选用1.959.3规格双玻璃丝包扁线。222.3 9.57,17.9mmAmm外廓截面积22%115 0.689( )cIIFSA初级绕组长时电流I1c12212212112mmdmmINININNIINN211121122()223322202003 239036.3( )mmdIIIINNA111%0.636.30.628( )cIIFSIAA1=28/5=5.6(mm2)选用1.254.7规格双玻璃丝包扁
28、线。21.6 4.97,5.67mmAmm外廓1截面积（3）绕组结构设计初级绕组分6盘，次级绕组分2盘。(4.97 69.57 49 8) 1.03144()hmm 绕组外缘至铁轭的距离为为：()/ 2(160 144)/ 28()hhmm 初次级盘形绕组的厚度为：1115 1.6 1.126.4()10 2.3 1.125.3()30bmmbmmmm初级盘厚：次级盘厚：绕组厚度取（4）窗口填充系数每柱绕组净截面积Acu11222290 5.672 20 17.91226()cuAN AN Amm 每窗口绕组净截面积Acu2222 12262452()24.52()cucuAAmmcm窗口填充
29、系数为：24.520.18136.3cucucAkA（5）铁铜比计算初级绕组平均匝长：1(7030)(19240) 2664 mm =0.664( )lm（）次级绕组平均匝长：210.664llm三个铁心柱上初级绕组总长：11 133 90 0.664179.28( )LN lm 初级绕组总体积为：1113179.28 5.671016.5()cuVL Acm三个铁心柱上次级绕组总长：初级绕组总体积为：22 23 23 2 20 0.66479.68( )LN lm 222379.68 17.91426.27()cuVL Acm总铜重：331238.9 10() 8.9 10(1016.5 1
30、426.27) 8.9 1021.7()cucucucumVVVkg铁心每层面积：21 (23 )(2 )21001(2 853 52)(1602 52)2 85 160100588.64()FeAca hachcm 铁心体积：3 588.64 18.0 0.99535.97()FeFeFeVAbkcm铁重：37.6 1072.47()FeFemVkg铁铜比：72.4721.73.3Fecumm(6) 空载电流计算单位铁损: 由Bm=1.3T, D0.35硅钢片，查表得：2.08(/)Wkg 铁损：72.47 2.08150.7()FePW空载电流有功分量：1150.70.228( )3 22
31、0FecPIAU单位磁化容量，查表得：315.5 ./1.75 ./FeV A kgV A cm铁心磁化容量：15.5 72.471123.3( . )FeSV A气隙磁化容量：1.75 94 71151.5( . )SV A无功相电流：1123.3 1151.53 2203.45( )IA空载电流：222200.2283.453.46( )cIIIA一次绕组额定电流I1N: I1N=36.3(A)013.460.0950.136.3NII上述设计合理。直流条形滤波电抗直流条形滤波电抗器设计原理器设计原理1.设计原始数据设计原始数据直流输出空载电压：Ud0 (V)电 流 调 节 范 围：Ih
32、(A)额 定 负 载 持 续率：FSN(%)主 电 路 结 构：三相桥式全控整流电路或三相双反星形电路。2.计算滤波电感值计算滤波电感值1）计算最小工作电压: Udmin.minmin200.04( )dhUIV2）计算比值Udmin/Ud03)根据比值Udmin/Ud0，查对应的晶闸管控制角条形电抗器结构简图4) 根据查得的控制角，由图查得对应比值Unm/Ud0,然后算出最低谐波电压峰值Unm(V);5) 确定电感值。整流焊机标准对电流的脉动限制为：14nmdII:式中A)dI 焊机输出电流（nmI电流脉动的幅值。4dnmII谐波电压主要降在电感L上250 66004nmnmnmdnmnmU
33、UUIILLL4600150nmnmddUULII取min150nmhULI3. 条形电抗器结构设计条形电抗器结构设计(1) 基本尺寸计算基本尺寸计算填充系数为0.5的条形电抗器的电感值L是相同空心电感器电感值L0的5倍，则式中：7900410/410/H mH cm空气磁导率，LN 电感绕组匝数22cm ),d ,4mmmmAdA螺旋绕组中径的园面积（设中径为则有0l 电感绕组的绕制长度一般地：022.3mlddd电感绕组外径200055LmN ALLl根据电感的定义，得22222000002055544 2.359.2LmLmLmmLmN ANdNdLlldN d （a）244maxmax
34、max0.510108mLmLmAB Nd N BLIII(b)联立(a)、(b)两式得绕组中径绕组匝数2max322.4()hmmILdcmB33max4.4 10()mLhB LNI匝式中：Bm磁通密度(T) L电感值（H)（2）电感结构设计）电感结构设计1）绕组导电截面积ALmax2()hNLIFSAmmJ采用风冷的焊机，一般选J=5A/mm2裸铜排截面如图：2)电感绕组绕制长度l0l0=2.3dm0(1)LLlNaN匝间垫块厚度22()4mmAdcm220.5()8smmAAdcm3) 绕组中径面积Am4) 条形铁心截面积根据As求图示尺寸A、B铁心长： LFe=l0+1.5 (cm)
35、ZX5-400晶闸管弧焊整流器直流滤波晶闸管弧焊整流器直流滤波电抗器设计电抗器设计1.原始数据原始数据直流输出空载电压：Ud0 =63(V)电 流 调 节 范 围：Ih =80500 (A)额 定 负 载 持 续率：FSN=60%主 电 路 结 构：双反星形电 抗 器 铁 心 材 料：D42/0.5mm磁 通 密 度：Bm=0.83T2.计算滤波电感值计算滤波电感值1）计算最小工作电压: Udmin.minmin200.04200.04 8023.2( )dhUIV2）计算比值Udmin/Ud03) 查控制角,得最小焊接电流时的控制角min023.20.3463ddUU 70o4) 查最低次谐
36、波幅值电压Unm00.3363 0.3321nmdnmUUUV （ ）（5）计算电感L值3210.56 10 ()0.56()15080LHmH当Ihmin为60A或50A时， L0.74mH或 L0.89mH, 取 L=0.725mH。3. 条形电抗器结构设计条形电抗器结构设计（1）绕组基本尺寸计算）绕组基本尺寸计算a) 绕组中径dm223max33234000.725 102.42.40.8313.3()hmmILdBcmb) 绕组匝数NL333max0.83 0.725 104400440040050.4(mLhB LNI匝)取50匝取13.5cmc) 电感绕组绕制长度l002.32.3 13.531()mldcm24000.660()4 155LAmm4,amm(2) 结构计算结构计算a) 导线截面积AL15bmmb) 绕组的具体安排0(50 1) 450 2304()lmm 铁心长度：LFe=l0+15=304+15=319(mm)取LFe=32cm。c) 铁心截面积As2220.50.5413.370()8msmdAAcm确定阶梯边长A=5.5cm, B=9.1cm。
