- •Курсовая работа По дисциплине:
- •На тему:
- •Содержание:
- •Введение.
- •Основное расчетное уравнение маломощных трансформаторов.
- •Исходные данные.
- •4. Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением.
- •1) Определение токов в обмотках трансформатора.
- •Определение основных размеров сердечника.
- •4) Определение числа витков обмоток
- •6) Определение площади окна, необходимой для размещения обмоток трансформатора.
- •7) Укладка обмоток на стержнях и проверка размещения их в окне выбранного сердечника.
- •8) Определение средней длины витка обмоток.
- •9) Масса меди обмоток.
- •14) Сопротивление обмоток, падение напряжения в них и напряжение короткого замыкания.
- •15) Изменение напряжения при нагрузке.
- •16) Коэффициент полезного действия.
- •17) Проверка трансформатора на нагрев.
- •Сводные данные расчета.
- •Список использованной литературы.
Основное расчетное уравнение маломощных трансформаторов.
При расчете маломощных трансформаторов для выбора главных размеров используют основное уравнение, определяемое выражением:
где S1=U1·I1– полная мощность, потребляемая первичной обмоткой
трансформатора (ВА);
- частота переменного тока (Гц);
Вс – индукция (амплитудное значение) в стержне (Тл);
j – плотность тока в обмотках (А/мм2);
Qc – геометрическое сечение стержня (см2);
Qок – площадь окна сердечника (см2);
Кс – коэффициент заполнения сердечника сталью;
Кок– коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой.
Данное уравнение определяет связь между мощностью и основными геометрическими размерами трансформатора. Как видно, эта связь определяется частотой и электромагнитными нагрузками – индукцией и плотностью тока. Основные размеры трансформатора определяют его вес, от них зависит и материал из которого будут сделаны все его элементы, а значит и стоимость самого трансформатора. (основное уравнение будет использовано далее в пункте 4.3)
Исходные данные.
=50 Гц – частота переменного тока;
U1=127 B – напряжение первичной обмотки;
S2=60 BA – полная мощноcть I вторичной обмотки;
U2=24 B – напряжение I вторичной обмотки;
cos2=0,9 – коэффициент мощности I вторичной обмотки;
S3=80 BA – полная мощность II вторичной обмотки;
U3=12 B – напряжение II вторичной обмотки;
cos3=0,95 – коэффициент мощности II вторичной обмотки;
Особые условия расчета: пластинчатый броневой сердечник.
4. Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением.
1) Определение токов в обмотках трансформатора.
Токи во вторичных обмотках трансформатора:
;
Ток в первичной обмотке трансформатора находится из выражения:
PII– суммарная активная мощность вторичных обмоток трансформатора, которая равна:
PII=S2cos2+S3cos3=600.9+800.95=130(Вт) (3) ;
ƞ – к.п.д. трансформатора – отношение активной отдаваемой мощности к активной потребляемой мощности, величина его определяется в результате расчета. Здесь принимается предварительная величина к.п.д., которая может быть взята из таблицы 1, руководства по курсовому проектированию Б.К.Басовой (стр.14), где
(ВА) – сумма полных мощностей всех вторичных обмоток.
Коэффициент мощности первичной обмотки находится из выражения:
где – активная,– реактивная составляющие тока первичной обмотки,– предварительная величина намагничивающего тока.
;
Для маломощных трансформаторов значение при частоте=50Гцможет быть взято в пределах 35-50% от:
;
Теперь можно из выражения (4) найти коэффициент мощности первичной обмотки:
И наконец по выражению (2) найдем ток в первичной обмотке:
.
Выбор электромагнитных нагрузок – магнитной индукции и плотности тока.
Величина допустимой магнитной индукции в сердечнике зависит от мощности, частоты, типа трансформатора, числа стыков, материала сердечника.
При частоте 50Гцдля пластинчатых сердечников броневого типа с уширенным ярмом и применении горячекатаной сталиЭ-41, исходя из руководства по курсовому проектированию Б.К.Басовой (стр.16),может быть принята в пределах
Откуда
Плотность тока в среднем можно принимать приближенно для трансформаторов с суммарной вторичной мощностьюот 100 да 300 ВА. при частоте 50 Гц, исходя из руководства по курсовому проектированию Б.К.Басовой (стр.17), можно принимать в пределах от 3.5 до 2.4
Откуда