1.Габаритная мощность:

P1= U2 * I2 / (Cos*)

P1= 100*50 /(0.95*0.95)5540BA

2.Рабочая индукция

Bp=Bo*

Для формулы определяем:

M= = =17.36*10м

Здесь взято =1, среднерасчетное

g=7.65 г/см=7.65*10кг/м

M=== 4.14*10А/ м

M= 4*к*n* к*n*n*к*Bo*f

M= 4*1.11*0.5*0.35*0.4*0.8*0.9*0.5*10=1.12*10В/м

n=0.5 для трансформаторов

к=1.11 для синусоидального напряжения

Определяем рабочую индукцию Bpтрансформатора при вычисленных значениях

f= f/ f=1/0.8=1.25

Bp = 0.5*=1.86

B= Bp/Bo =1.86/0.5= 3.72

3.Сечение магнитопровода

Sc=

Sc==0.138 *10м=13.8 см

4.Усредненная плотность обмоток

j=== 11.17*10А/ м=11.17 А/ мм

5.Проверка правильности расчетов значений Bp , Sc, j

Величина P1=M*Ks*Sc*B*f*jдолжна быть равной 5540 ВА

P1=1.12*10*0.5*(0.138*10)*3.72*1.25*11.17*10= 5539.3 ВА

Ошибка составляет:

=*100%=0.013%

Таким образом , расчеты значений индукции Bp, плотность тока обмотокjи сечения

магнитопровода Scрассчитываемого трансформатора сделаны правильно.

6.Линейные расчеты магнитопровода

a== =2.35 см=23.5 мм

c= a*x = 23.5*1 = 23.4 мм

b= a*y =23.5*2.5 = 58.75 мм

h= a*z = 23.5*2.5 = 58.75 мм

7.Число витков обмоток.

Первичной:

W1== =21.4522 витка

Вторичной:

W2=*W1=*22=10.511 витков

8. Сечение проводников обмоток.

Первичной:

S====2.25 мм

Вторичной:

S===4.48 мм

Обе обмотки нужно выполнять одножильными, так как сечения первичной и вторичной обмоток не превышают 14 мм

9.Весовые показатели трансформатора

Вес магнитопровода

Gc=Sc*Lc*к*g=a*b*(a+c)** к*g=2.35*5.875 *(2.35+2.34 )**0.9*7.65*=1400.56г

Линейные размеры взяты в см.

Вес обмоток

Gк=Vк* к*g=Cк*Lк*Lc** к*g=0.3*c*2*(a+b+)(c+a)** к*g

Gк=0.3*2.34*2*(2.35+5.875+)(2.34+2.35)**0.35*2.7=182.35 г

Общий вес трансформатора

G=Gc+Gк= 1400.56+182.35=1582.91г1583 г

Удельный вес на единицу мощности

Эg=G/P1 = 1583 / 5540=0.2860.3 г/ВА

Рис.1 Эскиз рассчитываемого стержневого трансформатора с неполным заполнением

hh

a c a

b

Задача 2

Шифр с.А.П.2.1

Определить показатели трансформатора , выполненного на стержневоммагнитопроводе из двух сердечников типа ПЛ с размерами :

Ширина a=6.5

Толщина b=12,5

Ширина окна c=8

Ввиду принудительногоохлаждения воздухом.

Материал сердечника марки 3421-3423имеет параметры:

Коэффициент заполнения сечения к=0.85;

Удельный вес g=7.65 г/см;

Удельные потери мощности p=34Вт/кг;

При индукции В=1Тл

И частоте f=1кГц;

Индукция насыщения В=1.6 Тл;

Коэффициент потерь мощности на стыке сердечников к=1.5;

Коэффициент влияния частоты на потери в стали =1.6;

Трансформатор будет выполнен с алюминиевымиобмотками для работы с частотой питающего напряженияf=1кГц

В условиях принудительного воздушного охлаждения.

Параметры обмоточного материала из алюминия, принимаются:

Удельное сопротивление при температуре нагрева 70 С- p=3.4*10Ом*м ;

Удельный вес g=2.7 г/см;

Среднерасчетный коэффициент заполнения катушки сечениями проводников обмотки

к=0.35

Требуется определить.

1.Геометрические показатели трансформатора: объем магнитопровода Vс, объем катушки

Vк, поверхностное охлаждение сердечников Пос и катушек Пок

2. Потери мощности в обмотках и сердечниках Рк ,Рс

3. Среднюю плотность тока jи рабочую индукцию магнитопроводаBp, допустимые при номинальном нагреве трансформатора

4. Максимальную габаритную мощность P

5. Вес трансформатора и его удельное значение Эна единицу мощности.

Решение задачи: