1、 课程设计报告书课程设计报告书 课题名称：课题名称： 电机电器及其 CAD 系部名称：系部名称： 电气工程系 专专 业：业： 电机与电器 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 2012 年 06 月 8 日 设设 计计 任任 务务 书书 一、一、 设计目的设计目的： 1、熟悉变压器优化设计软件。 2、掌握变压器设计各性能参数及材料、结构的设置。 3、掌握优化设计的方法、步骤。 4、掌握优化方案的选择及细调。 5、熟悉铁心截面的优化。 二、二、 设计内容要求设计内容要求： （一） S9 系列变压器电磁优化设计 1、性能参数输入； 2、材料、铁心、线圈、绝缘参数的设置； 3、油箱、温升、
2、重量计算； 4、优化计算； 5、调整计算单；计算单保存生成； 6、铁心截面优化。 （二） S9 系列变压器结构 CAD 设计 1、总装配图 2、铁心、铁心装配 3、线圈 4、器身装配及绝缘 5、夹件及引线装配 目目 录录 一、课程设计任务书一、课程设计任务书.1 二、 设计方案的优化及选择二、 设计方案的优化及选择2 1、设计方案 A 的优化及选择 （1）性能参数设置 （2）铁心材料、导体材料及结构的选取 （3）变压器主纵绝缘尺寸的确定 （4）方案的优化及调整 （5）方案的比较及选择 2、设计方案 B 的优化及选择 （1）性能参数设置 （2）铁心材料、导体材料及结构的选取 （3）变压器主纵绝缘
3、尺寸的确定 （4）方案的优化及调整 （5）方案的比较及选择 3、问题及讨论 三、 变压器结构三、 变压器结构 CAD 绘制绘制.12 1、图层、线型、文字等基本绘图环境的设置及绘图模板的绘制 2、主要结构尺寸及尺寸配合的确定。 3、问题及讨论。 四、心得体会四、心得体会 五、附录一：计算单五、附录一：计算单 附录二：结构图附录二：结构图 六、参考文献六、参考文献 设计方案的优化及选择设计方案的优化及选择 1、设计方案 A 的优化及选择 （1） 性能参数设置 额定值：SN=100KVA， ，高压侧无励磁调压，调压范围5%。 S9-500/10 联结组别： Yyn0 ， U1N=10000V， U
4、2N=400V， PK=1485W， P0=280W， 阻抗电压：4% （2）性能参数计算 变压器的性能参数，主要有空载损耗、空载电流、负载损耗、短路阻抗等。 设计变压器时，在遵循基本物理概念的基础上，还必须考虑材料、结构、工艺等 具体要求，各计算公式也必须尽量精确些，方可减少误差。 短路阻抗 3.91 4.0% 短路损耗 1531 1485W 空载损耗 281 280W 空载电流 1.06 1.6% （3）铁心材料、导体材料及结构的选取 铁芯是变压器磁路的主体部分，由表面涂有绝缘漆膜、厚度为 0.35mm 或 0.5mm 的硅钢片冲压成一定形状后叠装而成，担负着变压器原、副边的电磁耦合 任务
5、。变压器使用的铁心材料主要 是硅钢片，在钢片中加入硅能降低钢片的导 电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少,我们通常称加了硅的钢片为 硅钢片，硅钢片有热轧和冷轧两种.热轧硅钢片的工作磁通密度 B 一般取 9000-12000 高斯,冷轧硅钢片的导磁性能比热轧好, 它的工作磁通密度 B 取值 范围为 12000-18000 高斯。 本方案的铁芯材料可采用高导磁的硅钢片，硅钢片型号选用 DQ147-30，铁 芯结构可采用叠片式。根据变压器功率选择变压器铁心的直径。 铁心直径 131mm 硅钢片牌号 DQ147-30 铁窗高度 265mm 心柱中心距 250mm 叠片系数 0.970 磁通密度
6、 1.663T 铁轭净截面 123.336cm2 心柱净截面 120.183cm2 三相角重 21.2kg 铁心重量 188.7kg 单位铁损 1.192W/kg 损耗系数 1.25 磁化容量 2.489VA/kg 接缝伏安 0.371VA/cm? 空载电流有功分量 0.28% 空载电流无功分量 1.02% 铁心由铁柱和铁轭两部分组成，绕组套装在铁柱上，而铁轭则用来使整个磁 路闭合。变压器铁心一般采用交迭方式进行叠装，应使上层和下层叠片的接缝相 互错开，减小气隙， 降低磁路磁阻。小型变压器铁心一般采用 EI 型或 F 型，本 方案采用 EI 型铁心。 变压器通常用的材料有漆包线、沙包线、丝包线,最常用的漆包线。
