1.Геометрические показатели трансформатора.

Здесь выдержаны соотношения размеров, согласно данным задачи:

c/a=x=8/6.5=1.23

b/a=y=12.5/6.5=1.92

h/a=z=16/6.5=2.46

Средняя длина сердечника магнитопровода:

Lc=2*(c+h+*a/2)=2*(8+16+*6.5/2)=68.4 мм=0.068м

Cечение магнитопровода:

Sc=a*b=6.5*12.5=81.25мм=0.081*10м;

Cечение окна магнитопровода

Sок=c*h=8*16 128 мм=0.128*10м;

Объем магнитопровода

Vc=Lc*Sc=0.068*0.081*10=0.55*10м;

Объем катушки

Vk=2*Sк*Lк

Sк=2*с*h=2*0.0128*0.0032=8.192* 10м;

h=h*n=16*0.8=12.8 мм=0.0128 м

с=с*n=8*0.4=3.2 мм=0.0032 м

Lк=2a+2b+2*с/2=2*6.5+2*12.5+2**3.2/2=48.05мм=0.048м

Vk=2*8.192* 10*0.048=0.78610м;

Поверхность охлаждения магнитопровода

Пос=2*(a+b)*(Lc-2* h)=2*(0.0065+0.0125)*(0.068-2*0.0128)=0.00356 м=

3.56*10м;

Поверхность охлаждения катушки

Пок=2*(2с+h)*Lк=2*(2*0.0032+0.0128)* 0.048=1.84*10м;

2.Расчет допустимых потерь мощности

Потери мощности в катушках

Рк=** Пок*Б/(1+)

Б=1+

=Пос/Пок=3.56*10/ 1.84 *10=1.93

=1

Б=1+1.93*=3.07

Рк=50*30*1.84*10*3.07/(1+1)=5.11 Вт

Потери мощности в магнитопроводе

Рс=Рк*=5.11*1=5.11 Вт

3.Значение допустимой индукции:

Bp=Bo

Определяем вес магнитопровода:

Gc=Vc* к*g=0.55*10*0.85*7.65*10=0.036 кг

g=7.65 г/см=7.65*10кг/м

Теперь находим индукцию:

Bp=1*=1.67Тл

Рабочая индукция Bpбольше индукции насыщенияBsв

Bp/Bs=1.67/1.6=1.04 раза

4.Плотность тока обмоток

j===7.39*10А/ м=7.39 А/ мм

5.Максимальная габаритная мощность

P1=4*к*n*к*к*Sок*Sс*Bp*f*j

P1=4*1.11*0.5*0.112*0.85*0.128*10*0.081*10*1.67*1000*7.39*10=27.04 ВА

к=к*n*n=0.35*0.8*0.4=112

6 Весовые показатели

Вес обмоток:

Gк=Vк* к*g=0.786*10*0.35*2.7*10=7.43*10кг

Вес магнитопровода найден в пункте 3

Gc=Vc* к*g=0.55*10*0.85*7.65*10=0.036 кг

g=7.65 г/см=7.65*10кг/м

Общий вес

G=Gк+Gc=7.43*10+0.036=0.043 кг

Удельный вес на единицу мощности

Эg=G/P1= 43г/27.04 ВА=1.59 г/ВА

Рис.2 Эскиз рассчитываемого стержневого трансформатора с неполным заполнением

hh

a c a

b

Задача 3 Шифр 2

Схема замещения трансформатора имеет параметры:

• суммарное индуктивное сопротивление рассеяния Xs=15 Ом

• активное сопротивление первичной обмотки R1= 2 Ом

• активное сопротивление вторичной обмотки R2= 0.4 Ом

• реактивное сопротивление току намагничивания X=1.2 к Ом

• активное сопротивление от потерь в стали R=0.4 к Ом = 400 Ом

• проходная емкость Cn= 250 пФ

• коэффициент трансформации к=5

• напряжение питающей сети U1=220B

• частота первичного напряжения f=2 кГц= 2000Гц

• номинальный ток нагрузки I=8 А

• коэффициент мощности нагрузки Cos= 0.8

Определить:

• токи холостого хода Iи короткого замыканияI;

• выходное напряжение Uпри номинальном токеI;

• резонансные частоты на холостом ходу fи под нагрузкойf;

• коэффициент полезного действия и коэффициент мощности схемы замещенияCosпри номинальном токе нагрузки;

• длительности переходных процессов при включениях трансформатора на холостом ходу и под нагрузкой.