电力变压器设计的基本问题

电力变压器设计的基本问题是磁通和电流密度。变压器的电流与容量成正比，电流密度的大小(即导线的粗细)按照导体的发热量来考虑。对于磁通，电磁学的基本关系式为u=4.44fw中，其中u为电压，f为频率，在这里为50Hz，定值；w为线圈的匝数；φ中是磁通量。由于硅钢片的磁通密度B受到材料的限制，一般仅能设计到1.4-1.8特斯拉，所以，要增大φ，一般只能增大铁芯的截面积。变压器的铁芯一般为三相柱式，铁芯的截面积按照上述公式可以确定，铁芯窗口的大小则要考虑把线圈放进去为原则。容量越大的变压器，导线越粗，铁芯的窗口就需要越大。

在电力变压器的设计中，铜和铁的用量可以均衡考虑。因为一旦变压器的容量确定了，电流就确定了，导线的粗细也就确定了，增大匝数W，磁通φ就可以小一些，铁芯的截面积就可以小一些，但是要把这些匝数绕进去，铁芯的窗口要大一些；相反，减小匝数W，磁通φ就要大一些，铁芯的截面积要大一些，但是铁芯的窗口可以小一些。

电力变压器在设计的过程中，需要考虑磁通和电流密度的大小，控制在合理的范围之内，使其有一个良好的运行状态，避免一些故障的发生。