变压器自动计算方法

‘壹’ 变压器设计的计算步骤和公式是什么，最好做个实例

以下是设计单相变压器的计算公式：
1、Ps=V2I2+V3I3......(瓦)
式中Ps:输出总视在功率（VA）
V2V3：二次侧各绕组电压有效值（V）
I2I3：二次侧各绕组电流有效值（A）
2、Ps1=Ps/η（瓦）
式中Ps1:输入总视在功率（VA）
η:变压器的效率，η总是小于1，对于功率为1KW以下的变压器η=0.8～0.9
I1=Ps1/V1×(1.11.～2)(A)
式中I1：输入电流(A)
V1：一次输入电压有效值（V）
(1.1～1.2):空载励磁电流大小的经验系数
3、S=KO×根号Ps(CM²)
式中S：铁芯截面积(CM²)
Ps:输出功率（W）
KO:经验系数、参看下表：
Ps（W） 0～10 10～ 50 50～ 500 500～1000 1000以上
KO 2 2～1.75 1.5～1.4 1.4～1.2 1
S=a×b(CM²)
b′=b÷0.9
4、计算每个绕组的匝数：绕组感应电动势有效值
E=4.44fwBmS×10ˉ4次方（V）
设WO表示变压器每感应1伏电动势所需绕的匝数，即WO=W/E=10(4次方)/4.44FBmS(匝/V)
不同硅钢片所允许的Bm值也不同，冷扎硅钢片D310取1.2～1.4特，热扎的硅钢片D41、D42取1～1.2特D43取1.1～1.2特。一般电机用热轧硅钢片D21、D22取0.5～0.7特。如硅钢片薄而脆Bm可取大些，厚而软的Bm可取小些。一般Bm可取在1.7～1特之间。由于一般工频f=50Hz，于是上式可以改为WO=45/BmS(匝/V)根据计算所得WO值×每绕组的电压，就可以算得每个绕组的匝数（W）
W1=V1WO、W2=V2WO.......以此类推，其中二次侧的绕组应增加5%的匝数，以便补偿负载时的电压降。
5、计算绕组的导线直径D,先选取电流密度J,求出各绕组导线的截面积
St=I/j(mm²)
式中St：导线截面积(mm²)
I:变压器各绕组电流的有效值（A）
J:电流密度（A/mm²）
上式中电流密度以便选用J=2～3安/mm²,变压器短时工作时可以取J=4～5A/mm²。如果取J=2.5安/mm²时，则D=0.715根号I(mm)
6、核算根据选定窗高H计算绕组每层可绕的匝数nj
nj=0.9[H－（2～4）]／a′
式中nj：绕组每层可绕的匝数
0.9：系数
H:铁芯窗口高度
a′：绝缘导线外径

‘贰’ 变压器容量计算公式是什么

变压器的容量计算公式：β=S/Se 式中

S：计算负荷容量(kVA)，Se：变压器容量kVA。

β：负荷率（通常取80％～90％)。

在变压器铭牌上规定的容量就是额定容量，它是指分接开关位于主分接，是额定满载电压、额定电流与相应的相系数的乘积。对三相变压器而言，额定总容量容量等于=3×额定相电压×相电流，额定容量一般以kVA或MVA表示。

(2)变压器自动计算方法扩展阅读：

在规定的整个正常使用寿命期间，如30年，所能连续输出最大容量。而实际输出容量为有负载时的电压（感性负载时，负载时电压小于额定空载电压）、额定电流与相应系数的乘积。

铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈（或原线圈），另一个线圈接用电器称为次级线圈（或副线圈）。

实际的变压器是很复杂的，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等，为了简化讨论这里只介绍理想变压器。

理想变压器成立的条件是：忽略漏磁通，忽略原、副线圈的电阻，忽略铁心的损耗，忽略空载电流（副线圈开路原线圈线圈中的电流）。例如电力变压器在满载运行时（副线圈输出额定功率）即接近理想变压器情况。

‘叁’ 变压器的容量计算公式

变压器的容量千伏安(KVA)=原边输入电压（KV）* 原边电流。KVA为视在功率。

例如：选择35/10kV变压器。假定最大负荷为3500kW，功率因数为0.8，选两台变压器，容量S=0.7×3500/0.8=3062kVA，可选择3150kVA的变压器，电压比为35kV/10.5kV。再从产品目录中选择型号。

当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：S=Pjs/βb×cosφ2(KVA)

式中Pjs ——建筑物的有功计算负荷KW，

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9

(3)变压器自动计算方法扩展阅读

在变压器铭牌上规定的容量就是额定容量，它是指分接开关位于主分接，是额定满载电压、额定电流与相应的相系数的乘积。

对三相变压器而言，额定总容量容量等于=3根号额定相电压×相电流，额定容量一般以kVA或MVA表示。

‘肆’ 变压器设计公式

设计一般小型电源变压器；
铁芯截面积a=1.25*√p（功率）。
铁芯取8500高斯。
每伏匝数取：t=450000/8500*s（截面积）
漆包线载流量取2.5a-3.5a/mm2
小型变压器的绕制：
小型变压器铁心匝数绕制
随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，因此还应掌握小型变压器的绕制。
小型变压器的设计
设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3)计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物。
1.1功率的计算
变压器的功率可根据下式计算，即
p=iv(1)
式中p——电功率；
i——电流；
v——电压。
先算出次级功率，然后再算初级功率。线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初级功率算式如下
p1=1.18p2(2)
式中p1——初级功率；
p2——次级功率。
1.2铁心的计算
变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即
(3)
式中a为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2t，用公式(3)；如电动机硅钢片采用磁通密度0.8～1t，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～0.7t，可将公式(3)中的1.2改成2。
以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功率。
(4)
式中铁心有效截面积a=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。
1.3匝数的计算
求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下
(5)
式中t为每伏匝数，b为铁心磁通密度(t)，a为铁心有效截面积(cm2)。铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用，求出每伏匝数就可根据变压器初级电压算出各绕组的总匝数。初级总匝数的计算公式如下
t1=tv1(6)
式中t1——初级总匝数；
v1——初级电压。
因次级电压由初级感应而得，故在铁心内有一定损耗，而且次级绕组的导线有一定的阻抗，所以在计算次级线圈匝数时应加上5%。次级总匝数计算公式如下
t2=1.05tv2(7)
式中t2——次级总匝数；
v2——次级电压。
1.4绕组导线截面积的计算
导线的粗细由电流的大小决定，电流可用公式i=p/v计算。电流密度的选择与变压器的使用定额有关，一般连续使用定额的，导线电流密度j可采用2.5a/mm2，因此，导线截面积用下式计算
即
(9)
式中s——导线截面积(mm2)；
d——导线直径(mm)。
1.5铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物的计算
核算时除需要上述计算结果外，还要掌握层间绝缘、衬纸厚度和导线连同绝缘物的直径等。一般层间绝缘用牛皮纸，其厚度为0.05mm。对于线径较粗的绕组，层间也可用0.12mm厚的青壳纸或较厚的牛皮纸；如线径较细，可采用厚约0.02～0.03mm的透明纸或塑料薄膜，线圈间的绝缘厚度在电压不超过250v时可采用2～3层牛皮纸或0.12mm的青壳纸。因为线圈是绕在绝缘框架上的，所以铁心窗口有效长度只能算0.95倍的额定长度，计算时先算出每层匝数，再算出每个线圈的厚度，最后算出总的厚度，如铁心窗口容纳不下，可适当增加铁心厚度，降低每伏匝数。
用此方法绕制了许多小型变压器，既经济又能解决实际问题，使设备及时投入运行。自己绕制小型变压器，还可以利用已烧坏的小型变压器的铁心,已烧坏的继电器、启动器的线圈来绕制。

‘伍’ 变压器功率计算公式

计算变压器的功率：

变压器功率 = 输出电压 X 输出电流

单相变压器功率由用电总功率*120%获得（效率按80%计算）。

三相变压器功率计算如下（以相电压220V，线电压380V为例）：

1、三相额定功率=1.732*额定电流*额定线电压（380V）=3*额定电流*额定相电压（220V）。

2、三相功率不同，按最大功率的一相乘3计算，如，A相9KW，B相10KW，C相11KW，P=3*11=33KW。

3、变压器功率因素一般为0.8（也有0.7的），则，上例中，变压器总功率=33/0.8=41.25KW。

上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。

对于纯电阻电路，如电阻丝、灯泡等，φ=0，P=UI，根据欧姆定律，下述公式成立：

P=I2R=U2/R。

参考资料来源：网络-功率

参考资料来源：网络-变压器

‘陆’ 变压器容量计算公式

变压器的容量计算公式：β=S/Se 式中

S：计算负荷容量(kVA)，Se：变压器容量kVA。

β：负荷率（通常取80％～90％)。

在变压器铭牌上规定的容量就是额定容量，它是指分接开关位于主分接，是额定满载电压、额定电流与相应的相系数的乘积。对三相变压器而言，额定总容量容量等于=3×额定相电压×相电流，额定容量一般以kVA或MVA表示。

(6)变压器自动计算方法扩展阅读

变压器的发展历史：

法拉第在1831年8月29日发明了一个“电感环”，称为“法拉第感应线圈”，实际上是世界上第一只变压器雏形。但法拉第只是用它来示范电磁感应原理，并没有考虑过它可以有实际的用途。

1881年，路森·戈拉尔（Lucien Gaulard）和约翰·狄克逊·吉布斯（John Dixon Gibbs）在伦敦展示一种称为“二次手发电机”的设备，然后把这项技术卖给了美国西屋公司， 这可能是第一个实用的电力变压器，但并不是最早的变压器。

1884年，路森·戈拉尔和约翰·狄克逊·吉布斯在采用电力照明的意大利都灵市展示了他们的设备。早期变压器采用直线型铁心，后来被更有效的环形铁心取代。

‘柒’ 变压器如何计算

变压器初级为220伏的，一般初次绕组要750至800多圈左右，次级就依初次来算。电流和功率这些由线圈的线径所决定的，而线圈线径又由铁芯或所决定。打个比方吧，很小的铁芯或磁芯你想做大点的变压器，铁芯磁芯是容不下；很大的铁芯磁芯放小线径又浪费。

‘捌’ 变压器计算公式

计算变压器的功率：

变压器功率 = 输出电压 X 输出电流

单相变压器功率由用电总功率*120%获得（效率按80%计算）。

三相变压器功率计算如下（以相电压220V，线电压380V为例）：

1、三相额定功率=1.732*额定电流*额定线电压（380V）=3*额定电流*额定相电压（220V）。

2、三相功率不同，按最大功率的一相乘3计算，如，A相9KW，B相10KW，C相11KW，P=3*11=33KW。

3、变压器功率因素一般为0.8（也有0.7的），则，上例中，变压器总功率=33/0.8=41.25KW。

上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。

对于纯电阻电路，如电阻丝、灯泡等，φ=0，P=UI，根据欧姆定律，下述公式成立：

P=I2R=U2/R。

参考资料来源：网络-功率

参考资料来源：网络-变压器

‘玖’ 变压器容量是如何计算出来的

常规方法：变压器容量应根据计算负荷选择，对平稳负荷供电的单台变压器，负荷率一般取85％左右。即：β＝S/Se。式中，S为计算负荷容量（kVA），Se为变压器容量（kVA），β为负荷率（通常取80％～90％）。

计算三相总功率：11kW X 3相＝33KW（变压器三相总功率）

三相总功率／0.8，这是最重要的步骤，市场上销售的变压器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因素。

33KW / 0.8 = 41.25kW（变压器总功率）

41.25KW / 0.85 = 48.529KW（需要购买的变压器功率），那么在购买时选择50kVA的变压器就可以了。

变压器的原理

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。

在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势。

此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗的器件。

‘拾’ 变压器的计算方法

答案的数值自己算，给你几个电工学的基本概念和公式，要学好物理，掌握基本概念和公式以及公式中的量纲（物理单位的换算）是你的法宝。
在理想的情况下：
1、变压器的基本概念：各线圈之间每匝电压相等，E1/N1=E2/N2=E3/N3...其中 E为该线圈的外加（或感应）电压，N为该线圈的匝数。从这里求出来的匝数答案必须是正整数，匝数不会是小数的。
2、功率为电流乘电压，P(瓦） = I（安) * U（伏）
3、变压器的另外一个基本概念：各线圈之间的安匝平衡（相等），
I1 * N1 = I2 * N2 = I3 * N3。。。
4、留下的自己可以算了。