Grundlegende Probleme beim Entwurf von Leistungstransformatoren

Der Leistungstransformator dient zur Umwandlung von Wechselspannung, Strom und zur Übertragung von Wechselstrom. Es handelt sich um ein statisches elektrisches Gerät. Im Entwurfsprozess müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt, eine gute strukturelle Anordnung aufrechterhalten und die Nutzungsdauer des Geräts verlängert werden.
Die grundlegenden Probleme beim Entwurf von Leistungstransformatoren sind der magnetische Fluss und die Stromdichte. Der Strom des Transformators ist proportional zur Kapazität, und die Größe der Stromdichte (dh die Dicke des Drahtes) wird entsprechend der vom Leiter erzeugten Wärme berücksichtigt. Für den magnetischen Fluss ist die Grundbeziehung des Elektromagnetismus u=4.44fw, wobei u die Spannung und f die Frequenz ist, hier 50 Hz, fester Wert; w ist die Anzahl der Windungen der Spule; Bei φ handelt es sich um den magnetischen Fluss. Da die magnetische Flussdichte B von Siliziumstahlblech durch das Material begrenzt ist, kann sie im Allgemeinen nur auf 1,4-1,8 Tesla ausgelegt werden, sodass zur Vergrößerung des φ im Allgemeinen nur die Querschnittsfläche des Eisens verwendet werden kann Kern kann erhöht werden. Der Kern des Transformators ist im Allgemeinen ein dreiphasiger Säulentyp. Die Querschnittsfläche des Eisenkerns kann gemäß der obigen Formel bestimmt werden. Bei der Größe des Kernfensters sollte das Prinzip des Einsetzens der Spule berücksichtigt werden Je größer die Kapazität des Transformators, desto dicker der Draht und desto größer das Fenster des Kerns.
Bei der Konstruktion von Leistungstransformatoren kann die Menge an Kupfer und Eisen ausgeglichen werden. Denn sobald die Kapazität des Transformators bestimmt ist, wird der Strom bestimmt, die Dicke des Drahtes wird bestimmt, die Anzahl der Windungen W wird erhöht, der magnetische Fluss φ kann kleiner sein, die Querschnittsfläche des Kerns kann kleiner sein, aber um diese Windungen einzuwickeln, müsste das Fenster des Eisenkerns größer sein; Im Gegensatz dazu wird durch die Reduzierung der Windungszahl W der magnetische Fluss φ größer und die Querschnittsfläche des Eisenkerns größer, das Fenster des Eisenkerns kann jedoch kleiner sein.