毕业设计 - 5KVA单相变压器的设计分析

5KVA

单相变压器的设计分析系 部： 精密制造工程系 学生姓名： 王利杰 专业班级： 数控11C1

学 号： 111021130 指导教师： 屠春娟、居正龙

2014年4月22日

声 明

本人所呈交的 5KVA单相变压器的设计分析 ，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名： 日期：

【摘要】

变压器调压装置、电源电压波动、线路电压损失等变化都可造成用户电压不稳定，影响用电设备正常工作，此时需调整输出电压以保证用户电压保持稳定。高压输电可以使电能集中，从而减小电能在传输的时候的损耗，但是高压电对普通家庭用电器以及电路有致命的伤害，所以变压器就应运而生了。单相变压器由于损耗小、容量小、重量轻等优势可以方便的深入负荷中心，而具有极强的适用性。本课题主要以单相变压器为研究对象，首先，介绍了单相变压器的应用和结构；其次，介绍了单相变压器的主要设计思路，包括客户要求、用途分析、材料分析、结构分析；然后，介绍了单相变压器各个参数的计算，包括铁芯、线圈、直流电阻、负载损耗 (115度)、温升及散热能力、阻抗电压等的计算；最后，介绍了单相变压器的机械结构设计过程及装配过程。

【关键词】：变压器；计算；设计；装配；

目录

引言 ............................................................................................................................................ 1 一、变压器的介绍 .................................................................................................................... 2 （一）变压器的应用 ................................................................................................................ 2 （二）单相变压器的原理 ........................................................................................................ 2 （三）单相变压器的结构 ........................................................................................................ 2 二、 设计思路 .......................................................................................................................... 4 （一）客户要求 ........................................................................................................................ 4 （二）用途分析 ........................................................................................................................ 4 （三）材料分析 ........................................................................................................................ 4 （四）结构分析 ........................................................................................................................ 5 三、单相变压器参数的计算 .................................................................................................... 7 （一）铁芯确定 ........................................................................................................................ 7 （二）线圈确定 ........................................................................................................................ 8 （三）直流电阻计算 ................................................................................................................ 9 （四）负载损耗计算 (115 度) ............................................................................................... 9 （五）温升及散热能力计算 .................................................................................................. 10 （六）阻抗电压计算 .............................................................................................................. 11 四、机械结构设计过程 .......................................................................................................... 12 （一）线包草图绘制 .............................................................................................................. 12 （二）生成实体 ...................................................................................................................... 13 （三）装配 .............................................................................................................................. 13 总结 .......................................................................................................................................... 15 参考文献 .................................................................................................................................. 16 谢辞 .......................................................................................................................................... 17

引言

变压器在电路和电器设备中主要用作升降电压、安全隔离、匹配阻抗等。变压器就是利用电磁互感应现象进行变换电压、电流和阻抗的器件。变压器调压装置、电源电压波动、线路电压损失等变化都可造成用户电压不稳定，影响用电设备正常工作，此时需调整输出电压以保证用户电压保持稳定。高压输电可以使电能集中，从而减小电能在传输的时候的损耗，但是高压电对普通家庭用电器以及电路有致命的伤害，所以变压器就应运而生了。单相变压器由于损耗小、容量小、重量轻等优势可以方便的深入负荷中心，而具有极强的适用性。

变压器是变控电源电压的一种电气设备，为适应不同的使用目的和工作条件，变压器可分为很多类型。通常按变压器的不同用途、不同容量、绕组个数、相数、调压方式、冷却介质、冷却方式、铁芯形式等进行分类，用来满足不同行业对变压器的需求。

本课题主要以单相变压器为研究对象，首先，介绍了单相变压器的应用和结构；其次，介绍了单相变压器的主要设计思路，包括客户要求、用途分析、材料分析、结构分析；然后，介绍了单相变压器各个参数的计算，包括铁芯、线圈、直流电阻、负载损耗 (115度)、温升及散热能力、阻抗电压等的计算；最后，介绍了单相变压器的机械结构设计过程及装配过程。

本课题来源于苏州腾冉电气有限公司的5KVA系列单相变压器。现阶段进行城乡电网改造主要使用节能产品，主要通过节能技术或者是节能产品可以有效地降低供电线损耗以及提升供电的可靠性。本文主要是对单相变压器的结构设计进行阐述。

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