3.3 Расчет и выбор мощности понижающего трансформатора

Рисунок 7 – Исходная схема расчетного трансформатора

Исходные данные:

U₁= 380 В – напряжение сети

U₂ = 127 В – напряжение вторичной обмотки

U₃ = 36 В – напряжение вторичной обмотки

I₂= 1,2 А

I₃ = 2,1 А

- Определяем мощность потребителя вторичной обмотки.

S₂ = ΣU_фхI_ф; Bт (11)

S₂ = 127 х 1,2 + 36 х 2,1= 380,4 (Bт)

- Определяем мощность первичной обмотки.

S₁= ; Bт (12)

где:

η_m= 0.87 - КПД трансформатора

S₁=

- Определяем первичное сечение обмотки трансформатора

Q_c = К х ; см² (13)

Q_c = 8 х = 8,74 (см²)

где:

к=8 - постоянный коэффициент для воздушных трансформаторов

f=50 – частота, Гц

С учётом изоляции сердечника увеличиваем сечение на 10%.

Q^’_c = К хQ_c; см² (14)

Q^’_c = 1,1 х 8,74 = (см²)

Окончательно принимаем 30 см².

- Определяем ток первичной обмотки трансформатора.

I₁ = ; А (15)

I₁= = 1,15 (А)

- Определяем сечение проводников первичной и вторичной обмоток трансформатора по плотности тока. Для медных проводов принимается δ = 3.5А /мм².

S = I / δ; мм² (16)

S₁ = I₁ / δ = 1,15/ 3,5 = 0,3 (мм²)

S₂ = I₂ / δ = 1,2/ 3,5 = 0,35 (мм²)

S₃ = I₃ / δ = 2,1 / 3,5 = 0,6 (мм²)

- Принимаем для первичной и вторичной обмоток провод марки ПЭВ-1

d₁=0,447 мм² ;

d₂=0,35 мм² ;

d₃=0,6 мм²

- Определяем число витков первичной и вторичной обмоток.

ω₁ = (S₁ х 10⁴) / (222 хB хQ_c) ; (17)

при B = 1.3

ω₁ = (437,24 х 10⁴) / (222 х 1,3 х 30) = 505 витков

ω₂ = ω₁ х ; (18)

ω₂ = 505 х = 169 витков

ω₃ = ω₁ х ; (19)

ω₃ = 505 х = 48 витков

С учётом компенсации падения напряжения в проводах число витков вторичной обмотки увеличиваем на 10%.

ω^' = 1,1 хω ; (20)

ω^'₂ = 1,1 х 169 = 186 витков

ω^'₃ = 1,1 х ω₃ = 1,1 х 48 = 53 витков

- Определяем площадь окна, занимаемой первичной и вторичной обмотками.

Q_p = Q₁ + Q₂ + Q₃; мм² (21)

Q_p = w₁ х d₁ + w₂ х d₂ + w₃ х d₃ = 505 х 0,447 + 186 х 0,35 + 53 х 0,6 =

= 323 (мм²)

- Определяем площадь окна трансформатора используем приложение ПЗ, таблица ПЗ-1 стр.311, 312, 313."Типовые магнитопроводы - броневые, пластинчатые магнитопроводы."

Q_тр = H х B; мм² (22)

где:

H = 42мм – высота

B = 20мм - ширина

Обозначение магнитопровода ШЛ 12х20

Q_тр = 42 * 20 = 840 (мм²)

- Определяем коэффициент заполнения окна

Кз = ; (23)

Кз = = 0,883

С учётом увеличения изоляции между обмотками на 10%, принимаем коэффициент заполнения к₃ =1.1 х 0,883 = 0,97.