Расчёт однофазного трансформатора.

Определяем основные параметры понижающего трансформатора:

U₁ = 220 B.

U₂ = 110В. I₂ = 1 A.

U₃ = 36В. I₃ = 2 A.

Трансформатор однофазный, стержневого типа.

1. На основании заданных нагрузок подсчитываем вторичную полную мощность трансформатора:

S₂ = U₂ · I₂ + U₃ · I₃ = 110 +72 = 182 В · А.

2 Первичная полная мощность трансформатора:

S₂ 182

S₁ = ------ = ------ = 197,8 В · А.

η 0,92

где η ( к.п.д. трансформатора) (Таблица № 14)

3. Поперечное сечение сердечника трансформатора:

S₁ 197,8

Qc = k √ ------ = 8 √ -------- = 11,25 см ²

2 f 100

При учёте изоляции между листами сечение сердечника получается на 10 % больше, т.е. Qя = 1,1 · Qc =1,1 · 11,25 = 12,4 см².

Принимаем его размеры следующими: ширина стержня, а = 3,5 см,

Hc

высота стержня Нс = 2,5 · 3,5 = 8,75 см, ширина окна с = ------ = 2,9 см,

m

где m = (2,5 ÷ 3), толщина пакета пластин b = 5 см.

Фактическое сечение выбранного сердечника Qcф = а · b = 3,5·5 = 17,5 см².

4. Определяем ток первичной обмотки:

S₁ 197,8

I₁ = ---- = ------- = 0,9 A.

U₁ 220

5. Определяем сечение провода первичной и вторичной обмоток, исходя из плотности тока, равной δ = 2,1 А/мм ²: (Таблица № 14)

I ₁ 0,9 I ₂ 1 I ₃ 2

s₁ = ---- = ----- = 0,4 мм ²; s₂ = ---- = ----- =0,47 мм ²; s₃ = ---- = ----- =0,9 мм ²;

δ 2,1 δ 2,1 δ 2,1

Принимаем по таблице № 1 для первичной и вторичных обмоток провод ПЭВ 1 со следующими данными:

диаметры поводов без изоляции d₁ = 0,75 мм, d₂ = 0,85мм, d₃ =1,12 мм,

диаметры проводов с изоляцией dи₁ = 0,8 мм, dи₂ =0,9 мм, dи₃ = 1,19мм,

6. Определяем число витков первичной и вторичной обмоток, приняв магнитную индукцию сердечника Вс =1,26 Тл: (Таблица № 14)

U₁ · 10 ⁴ 220 · 10000 2200000

w₁ = ------------------- = --------------------- = --------- = 449 витков;

222 · Bc · Q cф 222 ·1,26 ·17,5 4895,1

U₂ 110

w₂ = w₁ · ---- = 449------- = 225 витка; ;

U₁ 220

U₄ 36

w ₃ = w₁ · ---- = 449 -------- = 72 витков.

U₁ 220

С учётом компенсации падения напряжения в проводах число витков вторичных обмоток принимаем: w´ ₂ = 1,1 · w ₂ = 1,1 · 225 = 248 витков,

w´ ₃ = 1,1 · w ₃ = 1,1 ·72 = 79 витка,

7. Проверим, разместятся ли обмотки в окне сердечника. Площадь, занимаемая первичной и вторичной обмотками:

Q обм = Q обм ₁ + Q обм ₂ + Q обм ₃ = dи₁² · w₁ + dи₂² · w´₂ + dи₃² · w´₃ = 0,8² · 449 + 0,9² ·248 +1.19² · 79 =287+200+112 = 599 мм²;

где w´₂, w´₃, – количество витков с учётом компенсации падения напряжения в проводах.

Площадь окна сердечника Qo = Н_{с ·} с = 87,5 ·29 = 2537,5мм².

Qобм 599

k_o = ------- = ------- = 0,23 (0,2 ÷ 0,4) – коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой.

Qo 2537,5

Следовательно, обмотки свободно разместятся в окне выбранного сердечника трансформатора.