
- •Задача №1. Шифр: бме7мс. Исходные данные.
- •3. Сечение магнитопровода:
- •8. Конструктивные параметры катушки:
- •10.10. Фактическое заполнение окна:
- •Задача №2. Шифр: тае10.10. Исходные данные.
- •Определить:
- •1. Геометрические параметры трансформатора.
- •2. Расчет допустимых потерь мощности.
- •1. Определение токов холостого хода i10 и короткого замыкания i1к.
Министерство образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
Контрольная работа №1
по дисциплине «Магнитные элементы электронных устройств»
Вариант № 10.
Выполнил:
Идентификатор:
Пароль:
Дата выполнения работы ______________________
Дата проверки _______________________________
Оценка _____________________________________
ФИО преподавателя __________________________
Подпись преподавателя _______________________
Задача №1. Шифр: бме7мс. Исходные данные.
Рассчитать двухобмоточный трансформатор с медными обмотками на броневом магнитопроводе, работающем в условиях естественного воздушного охлаждения. Трансформатор должен удовлетворять критерию минимальной стоимости на единицу входной мощности при номинальных данных:
первичное напряжение U1, В …………………………….. 127
вторично напряжение U2, В ……..……………………….. 400
вторичный ток I2, А ………………………………………. 5
частота сети питания f1, Гц ……………………………….. 10000
Коэффициенты мощности cos и полезного действия должны быть не менее 0,95.
Рассчитать:
Габаритную мощность.
Рабочую индукцию.
Сечение магнитопровода.
Плотность тока обмоток.
Линейные размеры магнитопровода.
Число витков обмоток.
Сечение проводников обмоток.
Конструктивные параметры катушки.
Параметры схемы замещения:
- активные сопротивления R1
- реактивные сопротивления XS1, X’S2, XS;
- сопротивления контура намагничивания Xμ ,Rμ.
10. Технические показатели (по разделу 11.7).
11. Сделать раскладку проводников обмоток в катушке.
Решение:
Расчет
выполняется для трансформатора с
броневым сердечником, медными обмотками
и работающим с естественным охлаждением.
Естественное воздушное охлаждение
разрешает принять для расчетов значение
коэффициента теплоотдачи
Температура перегрева элементов
трансформатора над окружающей средой
не задана, поэтому принимается
среднерасчетное
и общая температура нагрева
Низковольтность
обмоток (до 1кВ) и невысокая температура
их нагрева (до 105)
позволяет использовать многожильный
обмоточный провод (литцендрат) или
фольгу толщиной 0,1-0,2 мм. И применять для
межслойной и межобмоточной изоляции
изоляционные материалы класса «А»
например эмаль (При напряжении до 1 кВт,
толщина не превышает 0,1 мм.). При
среднерасчетной плотности тока
для вторичной обмотки получается
Что не превышает наибольшее допустимое сечение проводников равное, согласно формуле
(1)
В
расчетах применим круглый многожильный
провод (круглый) в оболочке изоляции
(эмаль) толщиной, не превышающей 0,1 мм.
Это позволяет принять среднерасчетное
значение заполнения катушки проводниками
.
Материалом магнитопровода целесообразно выбрать электротехнический сплав марки 79 НМ (пермолой) толщиной пластины 0,02 мм.
Пользуясь данными таблиц приложения методического пособия, выбираем для расчета трансформатора параметры магнитопровода, медных обмоток и показатели геометрии для минимальной стоимости. Выбранные параметры заносим в таблицу
Таблица 1.
Параметр
Марка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
- |
г/см3 |
Вт/кг |
- |
кГц |
Тл |
кГц |
- |
- |
Тл |
Гн/м | |
79 НМ |
0,05 |
0,62 |
8,5 |
4,3 |
3 |
2,5 |
0,5 |
10 |
1,4 |
2,0 |
1 |
|
Таблица 2.
Материал обмоток |
Компромиссная геометрия | ||||||||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||||
- |
г/см3 |
|
град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
0,35 |
8,8 |
2,1 |
50 |
10 |
0,5 |
2 |
1,1 |
0,28 |
1 |
1 |
3,4 |
1,1 |
3 |
4 |
Рис.1 Эскиз рассчитываемого броневого трансформатора с полным заполнением
Рис.1
Расчет электромагнитных показателей.
Габаритная мощность:
ВА. (2)
Рабочая индукция:
(3)
Для формулы (3) определяем:
Здесь
взято
,
среднерасчетное;
.
Для
синусоидального напряжения примем
,
Определяем по формуле (3) рабочую индукцию