变压器的 选择和尺寸涉及确定变压器的基本参数，例如主电压和次要电压，KVA，绕组连接，功率因数，冷却方法，绕组导体材料，类型，安装布置，效率和操作频率。所有这些参数都写在称为铭牌的板上，该铭牌拟合在变压器上。当您很好地检查任何变压器时，您将看到一个合适的详细贴纸，其中所有变压器的必要参数。

尺寸变压器尺寸时要考虑的参数

主电压和次要电压

主电压是任何给定变压器的输入侧提供的所有电压，而次级电压是变压器的电压输出。

如果可用的电源电压为414 V三相，所需的输出为240 V单相，则必须在输入处获得额定值415 V的变压器，在输出时进行240 V。

KVA等级

在变压器的选择和大小时，计算KVA至关重要。这代表了变压器可以处理的表观功能。 KVA取决于功率因数，电压和电流。以下是KVA计算的公式：

• 单相变压器

kVa =（负载电压x负载电流）/（1000 x负载功率因数）

• 三相变压器

kVa =（1.723 x负载电压x负载电流）/（1000 x负载功率因数）

操作频率

变压器以特定的频率运行。磁电流，额定电流和KVA与变压器频率成正比。因此，变压器应以额定频率运行。变压器的额定频率应始终等于输入电源和负载的工作频率。

绕组连接

对于单相变压器，绕组连接无需担心，但是绕组连接是三相变压器的重要参数。以下是在三相变压器连接中配置的绕组的几个示例。

图1。三相变压器的绕组连接配置。图片由西蒙·穆戈（Simon Mugo）提供

除了上述参数外，在选择变压器时，还考虑了其他参数，例如功率因数，变压器类型，冷却温度，操作温度，脉冲持续下降，电压调节和安装布置。

计算变压器设计参数

出于教育目的，我们将设计一个小型变压器。我们将设计一个230 V至12 V的60 VA升压变压器。读者需要对变压器具有基本知识。详细的计算包含在本文中。

请注意，我们正在设计一个小型变压器，因此我们将忽略铜和损失，因为它们不影响小型变压器。

计算

要设计变压器，我们需要在变压器的次级和初级侧面上具有特定数量的转弯，才能获得特定的额定值。因此，每回合的电压每个电压设计是个优先级。这可以从下面的现有变压器的电压方程中获得：

\ [e = 4.44fb_ {in} a_ {i} \]

上面的方程是从基本方程式的派生，我们将逐步得出它。

从基本知识中，我们了解到诱导的电动势是通量的变化率：

\ [e = n \ frac {dφ} {dt} \]

根迷你平方值（RMS）的给出为：

\ [\ sqrt {} 2 \]

具有峰值

\ [e = \ sqrt {} 2e \]

将所有这些放在一起，我们得到：

\ [e = \ frac {n} {\ sqrt {} 2} \ frac {dφ} {dt} \] \]

\ [φ（t）= ABSIN（\ OMEGA T）\]

让我们以T：

\ [\ frac {dφ（t）} {dt} = \ omega abcos（\ omega t）\] \]

具有的通量链接：

\ [\ frac {dφ（t）} {dt} = 2 \ pi fab_ {in} \]

从电子产品中，我们知道：

\ [\ omega = 2 \ pi f \]

和

\ [e = n \ frac {2 \ pi fab_ {in}} {\ sqrt {} 2} \] \]

上面的公式给出了总诱导的电动势。

主要重点是每回合的电压，因此我们得到的总数（n）将两侧分开：

\ [e_ {t} = 4.44fab_ {in} \]

每伏的转弯将由以下方式给出：

\ [t_ {e} = \ frac {1} {4.44fb_ {in} a} \]

重新安排上述公式，我们得到下面的公式，该公式用于计算的面积：

\ [a_ {i} \ frac {1} {4.44fb_ {in} t_ {e}}} \]

在哪里

a i  =芯的面积，f =工作频率，b in =磁通量密度和t e =每伏转弯

• 假设

我们知道电源系统频率。重点是将每伏和磁通量转弯。对于较小的变压器设计，磁通量密度在1到1.2之间。

在公式中输入值，应导致区域。

让我们以铜线密度为2.2至2.4a/mm 2

 F = 50Hz

BI N  = 1.2 WB/M 2

T E  = 4（每伏转弯）

A I  = 1.45英寸2

te=14.44fb我n一个<span style="color:#333333;"></span><br>

输入公式中的值，我们明白了：

T E  = 2.6圈每伏。

对于设计，请确保选择市场上容易获得的。从检查中，随时可用的为1.5“ x1.5”，可提供2.25英寸2 

那是用于计算每伏2.6转弯的区域。

初级绕组的计算

对于变压器，计算主侧参数，然后以次级侧结尾。

主要侧电流计算

主电压= V P = 230 V

主要电流（I 1）：

我1=v一个vp=50230=0.218一个<br>

但是变压器不能以100％的100％执行，因此效率为95％，因此主要电流变为

我1=v一个ηvp=500.95×230=0.23一个<br>

因此，0.23 A是主要电流。

转弯数

主侧的总圈数可以计算为

总圈数（n 1）=每伏×主侧电压

这大约是600圈。

初级导体尺寸

电流密度除以单位区域。

δ=我一个<br>

对于铜材料，电流密度为2.3 A/mm 2

主要侧的铜面积1由

一个1=0.232.3=0.1mm2<br>

 使用标准AWG表确定为27 AGW的0.1 mm 2的尺寸。

次级绕组的计算

次级电压= V s  = 12 V

计算次级电流

我s=v一个vs=5012=4.2一个<br>

计算变压器设计的次级线大小

一个2=4.22.3=1.83mm2<br>

在AWG标准表上检查变压器电线厚度，厚度为15 AWG。

因此，次级线尺寸= 15 AWG。

次要方的转弯数

通过

总回合数（n 2）=每伏×次级侧电压

n2=2.6×12=32t你rns<br>

估计变压器绕组的重量

当我们知道：

铜的密度为8960kg/m 3 

铜线的近似长度=孔线X周围的数量。

铜的横截面

音量=近似长度x横截面区域

质量=铜密度x铜体积

铜重的主要侧计算

孔的周长= 1.75 x 4 = 7英寸= 0.1778 m

因此，转弯的长度为0.1778

转弯的主要总长度= L 1

总长度=单转x的长度x主侧= 0.1778 x 600 = 106 m

铜线的体积=面积x长度= 0.1 x 10 -6  = 1.06 x 10 -5 m 3

但是我们知道铜的密度为8960 m 3; 因此，我们现在可以计算铜的重量：

重量=密度x体积= 8960 x 1.06 x 10 -5  = 0.095 kg = 95克。

因此，我们需要在变压器的一侧的95克27量规线。

计算次级侧面的缠绕重量

如计算，转弯的长度= 0.1778 m

对于次级侧面的32个绕组L 2  = 0.1778 x 32 = 6 m

次级绕线线的面积为1.83毫米2

因此，次级绕组的体积= 1.83 x 10 -6  x 6 = 1.098 x 10 -5  = 0.098 kg

因此，我们可以在次级绕组处的100克线尺寸15量规上的重量近似。

在此级别上，进行变压器设计的所有计算以及与变压器相关的所有特性都进行了。根据计算构建硬件来实现变压器项目。

变压器尺寸和选择的关键要点

• 变压器是一种常见的电气组件，用于加强或降低电压或电流。
• 每个变压器都有一个带有变压器所有参数的变压器铭牌。
• 我们列出了每个变压器必须具有的几乎所有参数。
• 我们已经学会了如何计算变压器参数，这是设计，选择和尺寸变压器的关键。