3.1 电感L的计算: (1)漏感LS的计算Ls=[(4πN 2 Ss×10 -9)/Ls](H) (7)式中SS--漏磁通等值截面积(cm2) lS--漏磁通等值长度(cm)N--绕组匝数(2)主电感LO的计算L0=[(4πN 2 Ss×10 -9)/δ](H) (8)式中δ--气隙长度(cm)Sδ--间隙磁路等值截面积(cm2)(3)总电感L的计算L=Ls+L0=[[(4πN 2 Ss×10 -9)/Ls](H) Ss×10 -9)/Ls]+[(4πN 2 Ss×10 -9)/δ] =[(4πN 2(Ss/Ls+Sδ/δ)×10 -9 (H) (9)

3.2 铁心尺寸的计算:(1)阶梯型铁心外接园直径D=K(根号的4次方)(cm) (10)式中S--铁心单柱容量(kVA) K--比例系数，4.5~5.5(选用冷轧硅钢片时取小值)(2)铁心有效截面积SGSG=(πD2/4)KyKd (11)式中Ky=0.9--铁心级数利用系数Kd=0.93--铁心叠片系数3.3 绕组匝数的计算(12)式中N1--一次线圈匝数U1--一次线圈电压(电源电压)，可取220V或380V，f--电源频率，为50Hz B--铁心磁通密度，(1.5~1.8)×104Gs，二次线圈匝数N2的求法同上，只需将式中U1以二次线圈电压代换即可。

3.4 最小气隙δmin和最大气隙δmax的计算:(1)δmin的计算:式中KL--电感调节系数，6.5~7.0(2)δmax的计算δmax≈KδKLKδmin (14)式中Kδ=2.2~2.5，谐振变压器的其它参数与普通电抗器的计算类似。

4. 150kVA谐振试验变压器的设计

用上述计算公式对一台电源电压U1=0.22kV，输出电压U2=15kV，输出功率P2=150kVA，且能对最大计算电容为2μF的试品进行工频高压试验的谐振变压器进行设计。变压器动铁心柱及套装在外面的一、二次绕组如图5所示，其中主要参数的计算结果如下: D=12cm，动铁心外接园直径 ， D1=13.5cm，一次绕组内径，D2=18cm，二次绕组内径 ，D3=25.5cm，二次绕组外径， H=37cm，绕组高度 ，N1=66匝，一次绕组匝数 ，N2=4464匝，二次绕组匝数，谐振变压器调谐电感参数的计算值与实测值如表1所示。

表1 调谐电感参数的计算值与实测值 δ(cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 L计算值(H) 31.61 18.96 14.47 12.64 11.37 10.53 9.92 9.47 L测量值(H) 29.93 18.12 15.3 13.2 11.8 10.7 10.3 8.95 误差(%) 5.6 4.6 -5.4 -4.3 -3.6 -1.6 -3.7 5.8

5 结论

(1)由表1可知，计算值与实测值最大误差不超过6%，说明上述计算公式具有较高精度，足以满足工程计算的要求。(2)当试验接近于试品的最大电容计算值时，试品上的电压可能超过按变压比决定的数值，为了降低电压谐振的效应，应使变压器二次线圈的漏抗尽可能小，同时应在输出回路加装防过压装置。(3)因电压与气隙δ无关，因而应先在较低电压下进行调谐，当谐振发生后，再将输出电压升高到试品的试验值。(4)在气隙调节过程中，变压器的铁心和机械传动机构受到很大的电磁力作用，造成较强的振动、噪声，严重时会损坏谐振变压器的部件。因此这种装置的机械结构应特殊设计。

串联谐振变压器由隔离变压器、调频调压电源、激励变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。

串联谐振变压器试验对象:

对10KV、35KV等电压等级的交联电缆进行交流耐压试验

额定容量:10KVA,20KVA,50KVA

输出电压调整范围:2-200V(10KW);0-320V(>10KW)

输出频率:20-300Hz

频率稳定度:0.001Hz

频率分辨率:0.1Hz

允许连续运行时间:60mim

谐振变压器频率范围1~50kHz，可和中频电炉、中频电源、超音频电源配套使用，用于工件的透热，金属工件淬火、退火、中频变管加热、金属的扩散型焊接[钎焊]等工艺设备。多匝比中频变压器铁芯采用0.27-0.3mm有取向高导磁冷轧硅钢片叠装组成，采用特殊工艺加工组装而成。一次匝比最多23匝，也可根据容量及频率的不同进行变化。谐振变压器均采用水冷冷却。