6 Расчёт трансформатора цепей

УПРАВЛЕНИЯ

Правильный выбор трансформатора имеет большое значение. Сечение провода с одной стороны должно быть такое, чтобы провод не нагревался под действием прохождения по нему тока, с другой стороны при большом сечении увеличивается затрата на изготовление проводов с алюминия и меди, то есть с цветных металлов, которые дорого стоят.

Исходные данные:

Напряжение первичной обмотки U1, В = 380

Напряжение вторичной обмотки U2, В = 110

Токи вторичных обмоток I2, А = 0,4

Частота питаний цепи F, Гц = 50

Определяем вторичную мощность трансформатора по формуле:

(6)

Где - вторичный ток трансформатора.

- вторичное напряжение трансформатора.

ВА

Находим первичную мощность трансформатора:

(7)

Где η – кпд трансформатора, равно 0,87.

= = 50,6 ВА

Поперечное сечение сердечника трансформатора определяем по следующей эмпирической формуле:

(8)

Где f – частота тока в сети.

K – постоянная ( 4-6 для масляных), (6-8 для воздушных).

=5 см²

Сечение сердечника может быть выражено через его размеры = ab, где а – ширина пластин, см; b – толщина пакета пластин, см. Соотношение размеров сечения сердечника может находиться в пределах b/а = 1,2-1,8.Где а = 2 см, b = 2,5 см.

Сечение стержня обычно имеет квадратную, прямоугольную или ступенчатую форму, вписанную в окружность. Стержни прямоугольного сердечника обычно применяют для трансформаторов до 700 ВА.

						КП-0055566 ЭЛ-25-10	Лист
14

Высоту Hс, (см) прямоугольного стержня можно вычислить по формуле:

Нс=(2,5-3,5)·а (9)

Нс=3·2=6см

Ширину окна сердечника принимают по формуле:

(10)

Где m – коэффициент, учитывающий более выгодные размеры окна сердечника (2,5-3).

=2,4см

Сечение ярма трансформатора с учетом изоляции между листами можно вычислить по формуле:

Qя =1,1· (11)

Qя =1,1·5=5,5см²

Сечение проводов для первичной и вторичной обмоток определяют в зависимости от тока в обмотках и допустимой плотности тока.

Ток первичной обмотки определяется следующим образом:

(12)

=0,12А

Сечение провода первичной и вторичной обмоток определяют по формулам:

(13)

Где δ – плотность тока, А/мм , принимаем 3,2.

= 0,038 мм

₌ 0,13 мм

						КП-0055566 ЭЛ-25-10	Лист
15

Число витков первичной и вторичной обмоток определяется по формуле:

(14)

=2790 в

(15)

=808 в

После расчета основных параметров трансформатора необходимо проверить, разместятся ли обмотки в окне выбранного магнитопровода.

По справочным материалам [4] принимаем диаметр провода с изоляцией:

d₁=0,27 мм

d₂=0,51 мм

Пользуемся упрощенным способом проверки. Для этого по наружному диаметру провода и числу витков находим площадь, занимаемую каждой обмоткой в окне сердечника, затем складываем площади всех обмоток и полученную сумму сравниваем с площадью окна, то есть, определяем коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой.

= (16)

= =0,28

Коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой для маломощных трансформаторов принимают k₀ =0,2-0,4. Отсюда видим, что сечение провода и катушки трансформатора подобрано правильно.

						КП-0055566 ЭЛ-25-10	Лист
16