4. Усредненная плотность обмоток :

j== 5.15 A/мм²

5. Проверка правильности расчетов значений В_р , S_c , j .

Величина P₁ = M_p*Ks*Sc²*B_**f_1**j должна быть равной Р₁ , определенной по формуле (1) , т.е. 5318 ВА .

= 5318 ВА

Таким образом , расчеты значений индукции Вр , плотности тока обмоток j и сечения магнитопровода Sc рассчитываемого трансформатора сделаны правильно .

6. Линейные расчеты магнитопровода :

a== =3 см = 30 мм.

c=а*x=50*2 = 100 мм.

b=a*y=50*y=50*2.3=115 мм.

7. Числа витков обмоток .

Первичной :

W₁= = 13 витков .

Вторичной :

W₂==  6 витков .

8. Сечение проводников обмоток .

Первичной :

S_n1= = мм ²

Вторичной :

S_n2= = мм ²

Первичную обмотку можно выполнить одножильным медным проводом т.к. согласно формуле (1) сечение первичной обмотки не превышает 7мм² . Вторичную обмотку выполним многожильным медным проводом .

9. Весовые показатели трансформатора .

Вес магнитопровода :

Gc=Sc*Lc*к_зс*g_c= a*b*(a+c)**к_зс*g_c= 8.7 Кг .

Здесь линейные размеры взяты в см.

Вес обмоток :

Gк=Vк*к_зк*gк= 0.3*2(a+b+)(c+a)*к_зк*g_к=

== 1450 1.5 Кг .

Общий вес трансформатора :

G=Gc+Gк=8.7+1.5= 10.2 Кг .

Удельный вес на единицу мощности :

Э_g= G/P₁=10.2/5.318=1.91 г/ВА

Как видно из расчетов , вес обмоток почти в шесть раз меньше веса магнитопровода , что объясняется расчетом трансформатора . При минимуме веса соотношение весов обмоток и магнитопровода было бы примерно одинаковым .

Расчет конструктивных показателей обмоток и магнитопровода в контрольной работе не задан и поэтому не выполняется .

Задача №2 вариант 82*20/div 100 =16. Исходя из таб. 14.5 код варианта С.М.Е. 8.2.

Определить показатели трансформатора, выполненного на стержневом магнитопроводе из двух сердечников типа разъемный ПЛ с размерами :

Ширина a=10 мм , толщина b=12.5 мм , ширина окна с=12.5 мм , высота окна h=32 мм. Заполнение окна – полное , ввиду естественного охлаждения .

Материал марки 80HXC имеет параметры :

коэффициент заполнения сечения к_зс=0.85 ;

удельный вес g_c=8.5 г/см³ ;

удельные потери мощности _с =2 Вт/кг ;

при индукции В₀=0.5 Тл и частоте f₁₀=1 кГц ;

индукция насыщения Bs=1.2 Тл ;

коэффициент потерь мощности на стыке сердечников к_=2.5 ;

коэффициент влияния частоты на потери в стали =1.2

Трансформатор будет выполнен с медными обмотками для работы с частотой питающего напряжения f₁=1 кГц в условиях естественного воздушного охлаждения .

Параметры обмоточного материала из меди для температуры нагрева 70 ^оС принимаются :

Удельное сопротивление _к=0.021 Ом*м , удельный вес g_к =8.8 г/см³, среднерасчетный коэффициент заполнения катушки сечения проводников обмоток к_зк=0.35.

Требуется определить :

1.Геометрические параметры трансформатора ,объем магнитопровода V_c, объем катушек V_к , поверхность охлаждения сердечников П_ос и катушек П_ок .

2.Потери мощности в обмотках и сердечниках Р_к , Р_с

3. Среднюю плотность тока обмоток j и рабочую индукцию магнитопровода В_р , допустимые при номинальном нагреве трансформатора .

4. Максимальную габаритную мощность Р₁ .

5. Вес трансформатора и его удельное значение Э_g на единицу габаритной мощности.

1. Геометрические показатели трансформатора .

Эскиз трансформатора приведен на рис (2) .

Рис (2).

Сечение окна магнитопровода :

Sок = h*c=32*12.5=0.4*10^-3 м ²

Объем магнитопровода определяется по формуле :

Vc=Lc*Sc табл. 2.1 мет.пособ.

Где Lc – усредненная длина силовой линии - Lc=2(h+c+) для стержневой конструкции .

Sc –площадь сечения сердечника – Sc=a*b

Lc=2(h+c+) = мм. =0.12 м.

Sc=2a_с*b = мм² =0.25*10 ^-3 м²

Vc=Lc*Sc = м³

Объем катушек :

Vк= 2Sк*Lк

Где Sк – площадь сечения катушек –Sк=2с_к*h_к

Lк –средняя длина витка – Lк=2а+2b+2

Sк=2с_к*h_к = 2*с*h= =8*10 ^–4

Lк=2а+2b+2== 0.084

Vк= с*h*Lк= м³

Поверхность охлаждения сердечника :

Для полного заполнения окна Пос= 2(a+ b/2)*(Lc-2h) =

= м³

Поверхность охлаждения катушек :

Для полного заполнения окна Пок= 2(с+h)*(Lк-b)=

= м³

Потери мощности в обмотках Р_к :

Найдем по формуле профессора Бальяна Р.Х. . Погрешность расчетов по ней составляет – (1-2)%

Pк=

Здесь принято :

 = Пос/Пок =

v=1

 - коэффициент теплоотдачи . Среднерасчетное принимают  =10 Вт / м²

Рк= Вт.

Потери мощности в магнитопроводе Р_с :

Рс=Рк*v=2.3 Вт .

Значения допустимой индукции :

Bp=Bo

Определяем вес магнитопровода Gc

Gc=Vc*к_зс*g_c= Кг.

Теперь находим индукцию :

Bp= 0.5*=0.728 Тл.

4. Плотность тока обмоток .

j= = А/м²

4. Максимальная габаритная мощность .

P₁= 4*кф*n₀*к_ок*к_зс*S_ок*S_c*B*f₁*j= =ВА.