
4. Расчет.
Зная напряжение и наибольший ток, который должна давать вторичная обмотка (U2и 12), можно определить мощность вторичной цепи: Р2=U2I1При наличии нескольких вторичных обмоток общая мощность определяется суммой их мощностей.
Принимая во внимание, что к.п.д. трансформатора небольшой мощности бывает порядка 80%, мощность первичной обмотки Р1= 1,25 Р2Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в сердечнике. Поэтому от величины мощности Р1зависит площадь поперечного сечения сердечникаS, которая возрастает при увеличении мощности. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали можно рассчитать площадь по формулеS=√Pl, где мощность выражается в ваттах, а площадь — в квадратных сантиметрах. По величинеSвычисляется число витков на один вольтнапряжения: ω=50/S.
Ток первичной обмотки равен: I1=Pl/U1Диаметры проводов обмоток определяются по величинам токов и исходя из допустимойплотности тока, которая для трансформаторов принимается в среднем 2 ампера на квадратный миллиметр сечения провода. При такойплотности тока диаметр провода (по меди) любой обмотки в миллиметрах вычисляется по формулеd= 0,8√I
В заключение следует определить размещение обмоток в окне сердечника. Общая площадь сечения витков каждой обмотки находится умножением числа витков на площадь сечения провода в изоляции (см. табл.П5.1.1 метод. указаний по выполнению курсовой работы «Электронные устройства полиграфического оборудования» Москва 2005г.). Площади сечения всех обмоток складываются. Найденную площадь следует увеличить в два раза, чтобы учесть неплотность намотки, наличие каркаса, изоляционных прокладок между обмотками и слоями обмоток. Площадь окна сердечника, определяемого по табл.П5.1.2 (см. метод. указания по выполнению курсовой работы «Электронные устройства полиграфического оборудования» Москва 2005г.), не должна быть меньше полученной из расчета величины.
Исходные данные
-
№
Устройство
Напряжение
Ток
1
Излучатель
12 В
0,25 А
2
Мост
20 В
0,5 А
3
Усилитель
35 В
0,11 А
Для излучателя:
Р2=U2I1= 12·0,25=3 В
Р1= 1,25 Р2= 1,25·3=3,75 В
d = 0,8√I= 0,8√0,25=0,4 мм
2. Для моста:
Р2=U2I1= 20·0,5=10 В
Р1= 1,25 Р2= 1,25·10=12,5 В
d = 0,8√I= 0,8√0,5=0,56 мм
3. Для усилителя:
Р2=U2I1= 35·011=3,85 В
Р1= 1,25 Р2= 1,25·3,85=4,81 В
d = 0,8√I= 0,8√0,11=0,26 мм
ΣР2= 3+10+3,85=16,85 В
ΣР1= 1,25·ΣР2=1,25·16,85=21,06 В
S=√Pl=√21,06=4,5 см2 по табл.П5.1.2. есть три варианта, для того чтобы выбрать правильный нужно рассчитать площадь окна сердечника.
ω=50/S=50/4,5=11,1
Ток первичной обмотки:
I1=Pl/U1=21,06/220=0,09 А
d = 0,8√I= 0,8√0,09=0,24 мм
Пользуясь табл.П5.1.1 выбираем обмоточный медный провод
Диаметр без изоляции, мм |
Диаметр в изоляции, мм |
Площадь, мм2 |
0,25 |
0,270 |
0,05832 |
n= ω·U2
nпервич.об.= ω·U1=11,1·220=2442
nизл= ω·U2=11,1·12=133,2
nмост= ω·U2=11,1·20=222
nусил= ω·U2=11,1·35=388,5
Sперв.об.=(π· d2/4)·nпервич.об.=(3,14·0,242/4)·2442=0,4·2442=97,68
Sизл=(π· d2/4)·nизл=(3,14·0,42/4)·133,2=0,12·133,2=15,98
Sмост= (π· d2/4)·nмост=(3,14·0,562/4)·222=0,24·222=53,28
Sусил= (π· d2/4)·nусил=(3,14·0,262/4)·388,5=0,05·388,5=19,42
Общая площадь сечения витков каждой обмотки находится умножением числа витков на площадь сечения провода в изоляции (см. табл.П5.1.1). Площади сечения всех обмоток складываются. Найденную площадь следует увеличить в два раза, чтобы учесть неплотность намотки, наличие каркаса, изоляционных прокладок между обмотками и слоями обмоток.
ΣS= (97,68+15,98+53,28+19,42) ·2=372,72 мм2= 3,72 см2
Выбираем Ш - образный магнитопровод по таб.5.1.2. с параметрами
Тип |
Пл. сечен., см2 |
Пл окна, см2 |
y |
y1
|
h |
L |
H |
Ш 16х32 |
4,6 |
3,84 |
16 |
32 |
24 |
64 |
40 |