変圧器は、周波数を変えることなく、ある回路から別の回路に電力を転送します。一次巻線と二次巻線が含まれています。一次巻線は主電源に接続され、二次巻線は必要な回路に接続されます。私たちの中でプロジェクト回路、プロジェクトの要件に従って、低電力（10 KVA）単相50ヘルツ電源変圧器の設計を採用しました。

変圧器は基本的に3つのタイプがあります：

コアタイプ
シェルタイプ
トロイダル

コアでは、タイプの巻線がコアの一部を囲みますが、シェルタイプのコアでは巻線を囲みます。コアタイプには、E-IタイプとU-Tタイプの2つの主要なタイプがあります。これで変圧器の設計、E-Iコアタイプを使用しました。トロイダルに比べて巻線がはるかに簡単であるため、E-Iコアを選択しましたが、効率は非常に高くなっています（95％〜96％）。これは、トロイダルコアの磁束損失が比較的少ないためです。

プロジェクトで採用されている変圧器は

直列変圧器： 必要なブーストまたはバック電圧を提供し、
制御変圧器： 出力電圧の検出および電源用。

設計式：

ここでは、エナメル銅線テーブルの巻線データとトランススタンピングテーブルの寸法を参照して、特定の仕様の入力および出力巻線SWGとトランスのコアを選択します。

設計手順は、トランスの次の仕様が与えられていることを前提としています。

二次電圧（Vs）
二次電流（Is）
巻数比（n2 / n1）

これらの与えられた詳細から、次のように舌の幅、スタックの高さ、コアの種類、ウィンドウの面積を計算します。

二次ボルトアンペア（SVA）=二次電圧（Vs）*二次電流（Is）
一次ボルトアンペア（PVA）=二次ボルトアンペア（SVA）/ 0.9（変圧器の効率を90％と仮定）
一次電圧（Vp）=二次電圧（Vs）/巻数比（n2 / n1）
一次電流（Ip）=一次ボルトアンペア（PVA）/一次電圧（Vp）
コアに必要な断面積は次の式で与えられます。-コア面積（CA）= 1.15 * sqrt（一次ボルトアンペア（PVA））
グロスコアエリア（GCA）=コアエリア（CA）* 1.1
巻線の巻数は、次の比率で決まります。-1ボルトあたりの巻数（Tpv）= 1 /（4.44 * 10-4 *コア面積*周波数*磁束密度）

エナメル銅線の巻線データ

（@ 200A /cm²）

最大現在の容量（電流）	ターン/スクエアCM	SWG	最大現在の容量（電流）	ターン/スクエアCM	SWG
0.001	81248	50	0.1874	711	29
0.0015	62134	49	0.2219	609	28
0.0026	39706	48	0.2726	504	27
0.0041	27546	47	0.3284	415	26
0.0059	20223	46	0.4054	341	25
0.0079	14392	フォーファイブ	0.4906	286	24
0.0104	11457	44	0.5838	242	2. 3
0.0131	9337	43	0.7945	176	22
0.0162	7755	42	1.0377	137	21
0.0197	6543	41	1,313	106	20
0.0233	5595	40	1,622	87.4	19
0.0274	4838	39	2,335	60.8	18
0.0365 “DCモーターの速度調整 ”	3507	38	3,178	45.4	17
0.0469	2800	37	4,151	35.2	16
0.0586	2286	36	5,254 “tpセンサーとは ”	26.8	15
0.0715	1902年	35	6,487	21.5	14
0.0858	1608	3. 4	8,579	16.1	13
0.1013	1308	33	10,961	12.8	12
0.1182	1137	32	13,638	10.4	十一
0.1364	997	31	16.6	8.7	10
0.1588	881	30

変圧器スタンピングの寸法（コアテーブル）：

タイプ番号	タン幅（cm）	窓面積（Sq。cm）	タイプ番号	タン幅（cm）	窓面積（Sq。cm）
17	1.27	1,213	9	2,223	7,865
12A	1,588	1,897	9A	2,223	7,865
74	1,748	2,284	11A	1,905	9,072
2. 3	1,905	2,723	4A	3,335	10,284
30	二	3	二	1,905	10,891
	1,588	3,329	16	3.81	10,891
31	2,223	3,703	3	3.81	12,704
10	1,588	4,439	4AX	2,383	13,039
15	2.54	4,839	13	3,175	14,117
33	2.8	5.88	75	2.54	15,324
1	1,667	6,555	4	2.54	15,865
14	2.54	6,555	7	5.08	18,969
十一	1,905	7,259	6 “ネットワークノードとは ”	3.81	19,356
3. 4	1,588	7,529	35A	3.81	39,316
3	3,175	7,562	8	5.08	49,803

主電源での動作の場合、周波数は50HZですが、磁束密度は1Wb / sqcmと見なすことができます。使用するタイプに応じて、通常のスチールスタンピングの場合は1.3Wb / sqcm、CRGOスタンピングの場合は1.3Wb / sqcm。

したがって、

一次巻数（n1）= 1ボルトあたりの巻数（Tpv）*一次電圧（V1）
二次巻数（n2）= 1ボルトあたりの巻数（Tpv）*二次電圧（V2）* 1.03（変圧器の巻線に3％の降下があると仮定）
ラミネーションのタングの幅は、おおよそ次の式で与えられます。

舌幅（Tw）=平方根*（GCA）

電流密度

これは、単位断面積あたりのワイヤの電流容量です。アンペア/cm²の単位で表されます。上記のワイヤテーブルは、200A /cm²の電流密度での連続定格用です。変圧器の非連続または断続的な動作モードの場合、400A /cm²までのより高い密度、つまり通常の2倍の密度を選択して、単価を節約できます。間欠運転の場合の温度上昇は、連続運転の場合の方が少ないため、選択されています。

したがって、選択した電流密度に応じて、SWGを選択するためにワイヤテーブルで検索される一次電流と二次電流の値を計算します。

n1a =計算された一次電流（Ip）/（電流密度/ 200）

n2a =計算された二次電流（Is）/（電流密度/ 200）

一次電流と二次電流のこれらの値について、ワイヤーテーブルから対応するSWGと1平方cmあたりの巻数を選択します。次に、次のように計算します。-

一次面積（pa）=一次ターン（n1）/（1平方cmあたりの一次ターン）
二次面積（sa）=二次ターン（n2）/（1平方cmあたりの二次ターン）
コアに必要な合計ウィンドウ領域は、次の式で与えられます。-

総面積（TA）=一次面積（pa）+二次面積（sa）

前者と絶縁に必要な追加スペースは、実際の巻線領域に必要なスペースの30％の追加スペースと見なすことができます。この値は概算であり、実際の巻き方によっては変更が必要になる場合があります。

窓面積（ワカル）=総面積（TA）* 1.3

上記で計算されたタング幅の値については、コアテーブルからコア番号とウィンドウ領域を選択し、選択したウィンドウ領域がグロスコア領域以上になるようにします。この条件が満たされない場合は、タング幅を大きくして同じ条件を確保し、それに対応してスタックの高さを減らして、ほぼ一定の総コア面積を維持します。

したがって、コアテーブルから利用可能なタン幅（Twavail）とウィンドウ領域（（avail）（aWa））を取得します。

スタックの高さ=総コア面積/タング幅（（利用可能）（atw））。

市販の以前のサイズの目的のために、スタックの高さとタングの幅の比率を、次の最も近い1.25、1.5、1.75の数値に概算します。最悪の場合、比率は2になります。ただし、2までの比率は、自分で前者を作成する必要があります。

比率が2より大きい場合は、より高いタング幅（aTw）を選択して、上記のすべての条件を確保します。

スタックの高さ（ht）/タンの幅（aTw）=（ある比率）
変更されたスタックの高さ=タング幅（aTw）*標準比率の最も近い値
変更された総コア面積=タング幅（aTw）*変更されたスタックの高さ。

同じ設計手順が制御変圧器にも適用され、スタックの高さがタングの幅と等しくなるようにする必要があります。

したがって、与えられた仕様のコア番号とスタックの高さを見つけます。

例を使用した変圧器の設計：

記載されている詳細は次のとおりです。-
Sec。電圧（Vs）= 60V

秒電流（Is）= 4.44A

比率あたりの回転数（n2 / n1）= 0.5

ここで、次のように計算する必要があります。-

Sec.Volt-Amps（SVA）= Vs * Is = 60 * 4.44 = 266.4VA
Prim.Volt-Amps（PVA）= SVA / 0.9 = 296.00VA
Prim.Voltage（Vp）= V2 /（n2 / n1）= 60 / 0.5 = 120V
Prim.current（Ip）= PVA / Vp = 296.0 / 120 = 2.467A
コア面積（CA）= 1.15 * sqrt（PVA）= 1.15 * sqrt（296）=19.785cm²
総コア面積（GCA）= CA * 1.1 = 19.785 * 1.1 =21.76cm²
ボルトあたりの巻数（Tpv）= 1 /（4.44 * 10-4 * CA *周波数*磁束密度）= 1 /（4.44 * 10-4 * 19.785 * 50 * 1）= 2.272ボルトあたりの巻数
Prim.Turns（N1）= Tpv * Vp = 2.276 * 120 = 272.73ターン
Sec.Turns（N2）= Tpv * Vs * 1.03 = 2.276 * 60 * 1.03 = 140.46ターン
舌幅（TW）=平方根*（GCA）= 4.690 cm
電流密度を300A /cm²として選択していますが、ワイヤテーブルの電流密度は200A /cm²で示されています。
一次電流検索値= Ip /（電流密度/ 200）= 2.467 /（300/200）= 1.644A
二次電流検索値= Is /（電流密度/ 200）= 4.44 /（300/200）= 2.96A

一次電流と二次電流のこれらの値について、ワイヤーテーブルから対応するSWGと1平方cmあたりの巻数を選択します。

SWG1 = 19 SWG2 = 18

一次の1平方センチメートルあたりの回転数=87.4cm²二次の1平方センチメートルあたりの回転数=60.8cm²

一次面積（pa）= n1 /平方センチメートルあたりの回転数（一次）= 272.73 / 87.4 =3.120cm²
二次面積（sa）= n2 /平方センチメートルあたりの回転数（二次）= 140.46 / 60.8 =2.310cm²
総面積（at）= pa + sa = 3.120 + 2.310 =5,430cm²
ウィンドウ面積（Wa）=総面積* 1.3 = 5.430 * 1.3 =7.059cm²

したがって、コアテーブルから利用可能な舌の幅（Twavail）とウィンドウ領域（（avail）（aWa））を取得します。

したがって、利用可能なタン幅（atw）= 3.81cm
利用可能なウィンドウ領域（awa）=10.891cm²
コア番号= 16
スタックの高さ= gca / atw = 21.99 / 3.810 = 5.774cm

パフォーマンス上の理由から、スタックの高さとタングの幅（aTw）の比率を、次の最も近い1.25、1.5、および1.75の数値に概算します。最悪の場合、比率は2になります。

比率が2より大きい場合は、より高い舌幅を選択して、上記のすべての条件を確保します。

スタックの高さ（ht）/タンの幅（aTw）= 5.774 / 3.81 = 1.516
変更されたスタックの高さ=タング幅（aTw）*標準比率の最も近い値= 3.810 * 1.516 = 5.715cm
変更された総コア面積=タング幅（aTw）*変更されたスタックの高さ= 3.810 * 5.715 =21.774cm²

したがって、与えられた仕様のコア番号とスタックの高さを見つけます。

例を挙げた小型制御変圧器の設計：

記載されている詳細は次のとおりです。-

Sec。電圧（Vs）= 18V
秒電流（Is）= 0.3A
比率あたりの回転数（n2 / n1）= 1

ここで、次のように計算する必要があります。-

Sec.Volt-Amps（SVA）= Vs * Is = 18 * 0.3 = 5.4VA
Prim.Volt-Amps（PVA）= SVA / 0.9 = 5.4 / 0.9 = 6VA
堅苦しい。電圧（Vp）= V2 /（n2 / n1）= 18/1 = 18V
堅苦しい。電流（Ip）= PVA / Vp = 6/18 = 0.333A
コア面積（CA）= 1.15 * sqrt（PVA）= 1.15 * sqrt（6）=2.822cm²
クロスコア面積（GCA）= CA * 1.1 = 2.822 * 1.1 =3.132cm²
ボルトあたりの巻数（Tpv）= 1 /（4.44 * 10-4 * CA *周波数*磁束密度）= 1 /（4.44 * 10-4 * 2.822 * 50 * 1）= 1.963ボルトあたりの巻数
堅苦しい。ターン（N1）= Tpv * Vp = 15.963 * 18 = 287.337ターン
Sec.Turns（N2）= Tpv * Vs * 1.03 = 15.963 * 60 * 1.03 = 295.957ターン
舌幅（TW）=平方根*（GCA）=平方根*（3.132）= 1.770 cm

電流密度を200A /cm²として選択していますが、ワイヤテーブルの電流密度は200A /cm²で示されています。