- •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.
3. Сечение магнитопровода:
Определим по формуле:
(4)
Подставляя в (4) найденные выше значения получаем:
Плотность тока обмоток:
Проверка правильности расчетов значений
Величина должна быть равной 2216 ВА
ВА
Ошибка составляет:
=
Таким образом, расчеты значений индукции Bp, плотность тока обмоток j и сечения
магнитопровода Sc рассчитываемого трансформатора сделаны правильно.
Линейные расчеты магнитопровода:
Число витков обмоток:
Первичной:
Вторичной:
Сечения проводников обмоток:
Первичной:
Вторичной:
8. Конструктивные параметры катушки:
8.1. Высота для одного слоя витков обмотки в катушке:
,
где - толщена каркаса катушки; для напряжения до 1кВ.
8.2. Число витков в слое:
,
где кук – коэффициент укладки, учитывающий неплотность прилегания витков.
- диаметр провода с изоляцией.
8.3. Число слоев:
,
8.4. Толщина катушки:
где Δсл – толщена межслойной изоляции, в среднем – 0,1 мм.
Должно получаться
где Δ0 – технологический зазор, обычно 1÷2 мм.
Δмо – изоляция между обмотками и с наружи катушки Δмо 0,2мм
8.5. Сечение катушки:
Параметры схемы замещения:
Активные сопротивления
где ρk – удельное сопротивление материала проводников обмоток.
Sn – сечение провода без изоляции.
Lk – средние длины витков:
ck=c
Реактивные сопротивления
где LS – индуктивность рассеяния обмоток
Сопротивления контура намагничивания
Силовая линия магнитопровода:
Потери в стали:
Сопротивление параллельных ветвей:
Технические показатели:
Активное сопротивление обмоток:
Расчет в п.9.1.
Индуктивное сопротивление обмоток:
Расчет в п.9.2.
Весовые показатели трансформатора:
Вес магнитопровода:
Здесь линейные размеры взяты в см.
Вес обмоток:
Общий вес трансформатора:
Удельный вес на единицу мощности:
Как видно из расчетов, вес обмоток в 12 раз меньше веса магнитопровода, что объясняется расчетом трансформатора на минимум стоимости. При минимуме веса соотношение весов обмоток и магнитопровода было бы примерно одинаковым.
Потери мощности в активных сопротивлениях обмотки:
,
Потери мощности в магнитопроводе:
Расчет в п.9.3.
Потери в изоляции катушек:
Фактическое соотношение потерь:
Коэффициент мощности:
где
Коэффициент потерь мощности Δη и КПД:
10.10. Фактическое заполнение окна:
Раскладка проводников.
Задача №2. Шифр: тае10.10. Исходные данные.
Определить показатели трансформатора, выполненного на тороидальном магнитопроводе с размерами: ширина а = 6 мм, толщина b = 12 мм, ширина окна с=d = 20 мм.
Материал сердечника марки 50Н имеет параметры:
коэффициент заполнения сечения кзс, мм ………………….. 0,85
удельный вес gс, г/см3 ……..…………...…………………….. 8,2
удельные потери мощности со, Вт/кг………………………. 5
при индукции В0, Тл ………………………………………… 0,5
и частоте f10, кГц ……………………………………………... 1
индукция насыщения BS, Тл ………………………………… 1,2
коэффициент увеличения потерь мощности к …………..... 1,7
коэффициент влияния частоты на потери в стали ……….. 1,4
Трансформатор будет выполнен с алюминиевыми обмотками для работы с частотой питающего напряжения f1, кГц = 1 в условиях естественного воздушного охлаждения.
Параметры обмоточного материала из алюминия для температуры нагрева 700С принимаются:
удельное сопротивление к, Ом*м ………………………… 0,034
удельный вес gк, г/см3 …………………………………….... 2,7
среднерасчётный коэффициент заполнения катушки сечениями проводников обмоток кзк ………………………………………………….….. 0,35