![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Содержание
- •1 Методика расчета трансформатора
- •Введение
- •1. Методика расчета трансформатора
- •1.2. Определение числа витков обмоток
- •9. Электродвижущая сила на виток
- •10. Число витков обмоток
- •1.3. Определение потерь в стали и намагничивающего тока
- •12. Активная составляющая намагничивающего тока
- •13. Намагничивающая мощность в стали
- •14. Реактивная составляющая намагничивающего тока
- •15. Ток первичной обмотки при номинальной нагрузке
- •1.4. Электрический и конструктивный расчет обмоток
- •21.Ориентировочные значения сечения проводов
- •23. Вычисляю амплитудные значения рабочих напряжений
- •32. Число слоев определяем из выражения
- •36. Нахожу среднюю длину витка обмоток.
- •38. Нахожу потери в каждой обмотке:
- •1.6. Определение падения напряжения и кпд трансформатора
- •47. Активные сопротивления обмоток:
- •48. Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток (в относительных единицах)
- •49. Падения напряжения на обмотках при номинальной нагрузке (в относительных единицах)
- •50. Полные падения напряжения на вторичных обмотках при номинальной нагрузке трансформатора (в относительных единицах).
- •51. Напряжения на вторичных обмотках
- •52. Нахожу ŋ трансформатора по формуле
- •Заключение
- •Список литературы
1. Методика расчета трансформатора
1.1. Выбор магнитопровода
1. Определяю расчетную мощность трансформатора. Так как (S2+S3)>100 ВА, расчетную мощность определяю по формуле:
Sр=S2 + S3, (1)
Sр=300+60=360, BA
Величину КПД при расчетной мощности трансформатора Sр=360 ВА, и частоте f=400Гц, выбираю 0,96-0,97.
2. Выбираю конструкцию магнитопровода по величине расчетной мощности, частоте и максимальному напряжению.
Для данной расчетной мощности выбираю стержневой трансформатор с двумя катушками и ленточными разъемными сердечниками, поскольку он имеет большую поверхность охлаждения по сравнению с броневыми и меньшую среднюю длину витка.
Рассчитав значение
=0,592;
п.1.6, выбрал стержневой ленточный
магнитопровод серии ПЛ.
3. Выбираю материал сердечника.
При расчетном условии на минимум стоимости, и при данных частоте и мощности выбираю ленточную сталь марки Э340, толщиной 0,15 мм.
4. По найденной величине Sр для данной конструкции магнитопровода нахожу ориентировочные значения:
максимальной магнитной индукции - Вмакс=1Т;
плотности тока - jср=2,8 А/мм2;
коэффициента заполнения окна - kок=0,24;
коэффициента заполнения магнитопровода - kст=0,9;
5. Определяю произведение сечения сердечника на площадь окна
,
см4,
(2)
где
- расчетная мощность трансформатора,
ВА;
- частота Гц;
Ввыбр - магнитная индукция Т;
jср - плотность тока А/мм;
kок - коэффициент заполнения окна медью;
kст - коэффициент заполнения магнитопровода;
см4
6. Определяю отношение сечения сердечника к площади окна
,
(3)
; (4)
где
- отношение массы стали к массе меди;
С1=0,6-для стержневых двухкатушечных трансформаторов;
Нашла пределы
изменения величины
;
7. Выбираю типоразмер магнитопровода
Зная произведение
(QстQок)
и предел изменения kQр,из
таблицы прил.П2, выбираем стандартный
магнитопровод
,
у которого значение произведения QстQок
наиболее близкое к требуемому, а значение
лежит в требуемых пределах;
;
(4)
Для выбранного
сердечника выписываю,
а, Ь, с,
, lвср,
Gст
Зная размеры сердечника, могу с помощью
формул (3) и (4) уточнить значения С1
и kQp
и затем
проверить условие (4) с последующим
уточнением значения kQp.
При отсутствии в таблицах сердечника с требуемым соотношением размеров следует попытаться подобрать сердечник, изменив ширину набора или ширину ленты b' так, чтобы получить
=
;
и
такой величины, при которой будет находиться в требуемых пределах.
Если сердечник со стандартными размерами пластин или стандартный ленточный сердечник подобрать не удается, то проектирование ведется ш расчета на нестандартный сердечник. Для этого:
а) задавшись
находим
площадь поперечного сечения сердечника
и окна:
(4’)
(4’’)
Наименование параметра |
Броневой трансформатор |
Стержневой двыхкатушечный трансформатор | ||||
Пластинчатый |
ленточный |
пластинчатый |
ленточный | |||
|
|
|
|
| ||
lвср |
|
| ||||
Открытая поверхность охлаждения Qсерд |
|
|
|
| ||
Открытая поверхность катушки Qобм |
|
|
a=22 мм , b=32 мм , с=19 мм , h=36 мм ,
lст=17,9 см - длина средней магнитной линии;
Gст=0,87 кг - масса магнитопровода;
Среднюю длину витков нахожу по формуле:
lв ср=2(a+b+c); (5)
lв ср=2(22+32+19)=36,5 см
значение lст уточняю по формуле:
lст=2(h+c+a/2);
(5’)
lст=2(36+19+3,1422/2)=35.77
Для трехобмоточных
трансформаторов активные и индуктивные
сопротивления вторичных обмоток растут
по мере их удаления от первичной обмотки.
Поэтому при расчете рекомендуется
принимать значения
или
для обмотки, расположенной непосредственно
на стержне или на первичной обмотке
на 10÷20% меньше, а для наружной обмотки
- на 10÷20% больше указанных для
в таблица
2. Величина у меня соответствует
%
= 1;
,
% =1.
Таблица 1
Частота, Гц |
Конструкция магнито-провода |
Величина
|
Расчетная мощность Sр, В•A | ||||
5—15 |
15—50 |
50—150 |
150-300 |
300-1000 | |||
50 |
Броневая |
|
20—13 25—18 |
13—6 18—10 |
6—4,5 10—8 |
4,5—3 8-6 |
3—1 6—2 |
Стержневая |
|
18—12 33—17 |
12—5,5 17—9 |
5,5—4 9—6 |
4—3 6—4 |
3-1 4-2 | |
400
|
Броневая |
|
10—8 10—8,5 |
8—4 8,5—5 |
4—1,5 5—2 |
1,5—1,0 2—1,2 |
1,0—0,5 1,2—0,5 |
Стержневая |
|
7—5 8-6,5 |
5—2 6,5—3 |
2—1 3—1,5 |
1—1 1,5—1 |
1—0,5 1—0,5 |
При оптимальном
соотношении плотностей тока в обмотках
(j1>j2),
что рекомендуется выполнять при расчете
при заданном падении напряжения, значения
и
можно принимать равными значению
по табл. 10.
Поэтому при расчете трансформаторов при заданном падении напряжения следует принимать
потеря отсутствует
(6)