Второй этап расчета. Расчет потерь в высокочастотном трансформаторе, его перегрев и кпд.

1. Потери мощности в меди первичной и вторичной обмотках трансформатора:

;

Вт

Вт

2. Суммарные потери в меди в обеих обмотках трансформатора с учетом изменения сопротивления при увеличении температуры будут

Вт

где Т_доп – максимальная допустимая температура материала сердечника;

Т_доп=120⁰С;

Т_о=15⁰С.

3. Рассчитываем удельные потери в магнитопроводе в зависимости от частоты и индукции

Вт

где Р₁, k – коэффициенты, значения которых взяты из справочных данных.

Т – температура сердечника трансформатора;

примем Т=100⁰С.

Найдем потери в сердечнике трансформатора на его перемагничивание, пренебрегая потерями на вихревые токи:

Вт

где m_тр.с. – масса сердечника трансформатора, г

4. Теперь можно определить суммарные потери мощности (в ваттах) в трансформаторе

Вт

5. Соответственно найденным суммарным потерям , КПД трансформатора получим из выражения:

%

6. Для расчета перегрева трансформатора в условиях естественной конвекции вычислим его площадь поверхности охлаждения

см²

7. Предлагаемая температура перегрева трансформатора

^oC

где - коэффициент теплоотдачи трансформатора.

Расчет тока холостого хода трансформатора и его паразитных параметров

1. Рассчитаем ток холостого тока трансформатора, Активная составляющая тока холостого хода

.

А

Реактивная составляющая тока холостого хода

,

А

где – длина средней силовой магнитной линии для выбранного сердечника,

Н_М – напряженность магнитного поля в сердечнике трансформатора

А/м

где Тл

Минимальная магнитная проницаемость сердечника

где - номинальная магнитная проницаемость материала магнитопровода;

- магнитная проницаемость при уменьшении индукции.

Значения величин взяты из справочнх данных.

Эффективное значение тока холостого хода определим из выражения:

А

2. Найдем индуктивность рассеивания трансформатора (в микрогенри)

где находятся по формулам

3.1 Емкость между первым слоем обмотки и магнитопроводом

где – абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектрика: =4; =8,85*10^-14 Ф/см;

Емкость между вторым слоем обмотки и магнитопроводом

3.2 Емкость между слоями первичной обмотки

первичная обмотка состоит из одного слоя, С_1.2=0.

3.3 Емкость между слоями вторичной обмотки

пФ

3.4 Емкость между обмотками

3.5 Емкость, приведенная к первичной обмотке:

3.6 Полная собственная емкость (в пикофарадах) трансформатора, приведенная к его первичной обмотке

пФ

Расчет резонансных частот трансформатора

4.1 Индуктивность первичной обмотки трансформатора

для сердечника из феррита марки М3000НМ-А

Гн

4.2 Нижняя резонансная частота трансформатора

МГц

4.3 Средняя резонансная частота трансформатора

МГц

4.4 Верхняя резонансная частота трансформатора

,

МГц

Параметры трансформатора удовлетворяют условию, следовательно не нужен дополнительный отвод тепла.