根据铁心类型的不同，工频变压器的温升计算，可分为EI型、R型、CD型、ED型、环型五大类，其中EI型铁心又分开放式与封闭式(适配器)两种不同的计算方法，CD型、ED型两种铁心的计算方法比较成熟，《电子变压器手册》一书中已有详细的介绍，R型铁心的温升计算方法可仿照CD型铁心的计算方法作为过渡。我们着重讨论EI型与环型铁心的计算方法。 a、EI型铁心中开放式变压器的温升计算方法介绍的资料比较多，有将铁心散热面积与线圈散热面积之和作为变压器总的散热面积，有以线圈平均散热面积为主，将铁心散热面积折算为一定的线圈散热面积，两者之和为变压器的散热面积。由于历史上的原因，这方面的工作尚有欠缺。《电子变压器手册》一书中，EI型铁心中开放式变压器的温升计算方法是一笔带过，引用CD型、ED型铁心变压器同一温升计算公式。没有计算实例，加上现在珠江三角洲地区与港台各厂家所用的EI铁心片尺寸，《电子变压器手册》一书没有列全，没有推荐的散热系数就无法准确计算温升。至于封闭式(适配器)变压器温升计算方法则是空白。 b、环型铁心温升计算方法在《电子变压器手册》一书中虽有介绍，珠江三角洲地区也积累了不少实验数据，但铁心尺寸五花八门，同样的铁心制成变压器后的内孔不尽相同，很少见到在这种情况下，怎样进行温升计算。 展望工频变压器温升计算方法，经过老一辈与新一代变压器工作者的努力都迎刃而解了。计算精确度出乎意料的高。如果要求高的话，温升计算误差可在5℃以内，为编制变压器软件铺平了道路。下面扼要介绍温升计算的公式。 1EI型铁心中开放式变压器的温升计算公式 1.1温升按以下一系列公式计算 先计算铁心与线圈散热面积之比KF：KF=Ffe/Fcu再计算线圈与铁心温升之比Kτ： Kτ=1.5×KF×Pcu/Pfe 然后计算变压器热平衡系数K Kτ=1 K=1 Kτ<1 K=0.707√1+Kτ Kτ>1 K=1.414√1／(1+1/Kτ) 线圈温升△tcu： △tcu=(Pcu+Pfe)/(Fcu×αm×10-3×(1+(1.5×KF)/K) 式中： Pcu——铜损(瓦) Pfe——铁损(瓦) Fcu——线圈散热面积(cm2) Ffe——铁心散热面积(cm2) αm——散热系数(瓦/cm2-℃) 散热系数可以从现有的试验数据中计算出来。 1.2 EI铁心封闭式(适配器)变压器温升计算方法 开放式变压器的温升可以通过热的三种传导方式来解决，即对流、传导、幅射经过散热面积来散发出热量。适配器装在塑料外壳内，散热条件很差，可以认为这三种传热方式都不存在，如果用降低散热系数的方法来计算温升很难得到满意的结果，因为理论上这两种散热方法的概念是不同的。 有人试从适配器外壳的散热面积，用类似开放式变压器的温升计算方法来计算适配器的温升，其结果不得而知，不可妄加评论。但从实际经验来说，50度温升的适配器，外壳温度并不高，可见适配器从外壳上的散热并非主流。适配器装在一个全密封的外壳内或外壳上略开有百叶窗，又是塑料外壳，散热条件很差，能从外壳表层散出去的热量应该说是微不足道。 作者在工作中发现，用开放式变压器温升的计算方法来计算适配器，温升低的多，所以发生如此大的差异，一定是理论上出现了问题。通过苦思苦想，焕然大悟，可以这样设想，将适配器看成是一个绝热体，由铁心产生的热量，与导线产生的热量全部内部解决，这就提出一个材料热容量(比热)的问题，从这一理论依据去解决问题，温升的计算问题可迎刃而解。 1.3一些计算公式介绍 变压器温升等于： (Pcu+Pfe)×T/(CTGT) 变压器热容量CT、等于： CT=(CfeGfe+CcuGcu+CiGi)/GT 式中： Pcu—变压器铜损(瓦) Cre—铁心材料热容量(瓦·秒/即℃·克) Pfe—变压器铁损(瓦) Gfe—铁心材料重量(千克) T—变压器加热时间常数(分) Ccu—导线热容量(瓦·秒/℃·克) CT—变压器热容量(瓦·秒/℃·克) Gcu—导线总重(千克) GT—变压器总重(千克) Ci—绝缘材料热容量(瓦·秒/℃·克) Gi—绝缘材料总重量(千克) 修正温升是考虑有少量的热量从外壳泄漏出去，实践证明此思路是正确的。 计算结果与试验对比： 2环型铁心温升计算方法 环型铁心绕成变压器后，其散热面积与变压器外径、变压器高度有关，可假定散热面积的直径等于变压器外径、高度等于变压器高度的圆柱体表面积，所引起表面积的误差折算到散热系数中去，散热系数与铁心外径、铁心内径、铁心外径方向的变压器厚度、铁心内径方向的变压器厚度四个因素有关，实际上铁心内径方向的变压器厚度一般留1/2、1/4、3/4内孔，从此数据可计算出铁心外径方向的变压器厚度。由于环型变压器改变尺寸十分方便，不执行标准铁心尺寸，铁心的尺寸五花八门，导致散热系数难以确定。 作者挖空心思采用公式来计算变压器的散热系数，其计算公式如下： 变压器温升△tcu： △tcu=(Pcu+Pfe)/(Fcu×αm×10-3) Fcu—变压器散热面积(Cm2) αm—变压器的散热系数(瓦/cm2) Fcu=2π×D外/4+π×H D—铁心外径(cm) H—铁心高度(cm) 当铁心外径与内径之比等于2时，且留l/2内孔时变压器的散热系数αm为： αm=A/d+B 当铁心外径与内径之比等于1.6时，且留1/2内孔时变压器的散热系数αm为： αm=C/d+E-F/dG A、B、C、E、F、G为不同的常数。 d—铁心内径(cm) 不同的铁心外径与内径之比、不同的变压器内孔散热系数不一样，这点要特别注意。