
- •2 Выбор сердечника
- •3 Расчёт параметров обмоток
- •4 Выбор выпрямителей рабочей цепи
- •5 Расчёт обмотки управления
- •6 Расчёт обмотки смещения
- •7 Проверка размещения обмоток
- •8 Определение коэффициентов усиления
- •9 Проверка на нагрев и определение плотности тока
- •10 Уточнённый расчёт максимальной мощности мус
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра электротехники и электрооборудований предприятий
Расчетно-графическое задание
Магнитный усилитель с самоподмагничиванием
Выполнил студ. гр. АЭ-09-01 ______________ Жигалов А.В.
(подпись, дата)
Проверил ______________ Хакимьянов М.И.
(подпись, дата)
УФА 2011
Содержание
1 Исходные данные 3
2 Выбор сердечника 3
3 Расчёт параметров обмоток 6
4 Выбор выпрямителей рабочей цепи 7
5 Расчёт обмотки управления 8
6 Расчёт обмотки смещения 11
7 Проверка размещения обмоток 12
8 Определение коэффициентов усиления 14
9 Проверка на нагрев и определение плотности тока 15
10 Уточнённый расчёт максимальной мощности МУС 16
Список использованной литературы 17
1 Исходные данные для расчёта
1.1 Дано
№ вар. |
Рн, Вт |
Iн, А |
Iу, А |
Кр |
f,Гц |
τ |
19 |
14 |
0,4 |
0,01 |
5000 |
50 |
50 |
1
.2
Схема
Рис.1 Схема магнитного усилителя с самоподмагничиванием
1.3 Задание
1) Рассчитать и выбрать сердечники для усилителя по рис. 1;
2) Определить число витков Wy и Wp, выбрать напряжение питания, подобрать диоды, построить характеристику ‘вход-выход’, подсчитать коэффициент усиления по мощности, произвести проверку расчёта.
2 Выбор сердечника
Размеры сердечников определяются произведением Sc·Sm. Для расчёта этой величины с помощью уравнения
(2.1)
задаёмся величинами η, β, Bm, и δ, ориентируясь на имеющийся опытный материал
Таблица 1
Выбор величины индукции и коэффициента β
-
Материал
Bm, *10-5
β
Сплав марки 50 НП
11
0,9
Для данного случая выбираем сплав марки 65 НП, так как требуется высокий коэффициент усиления по мощности Кр.
β- коэффициент, характеризующий степень отклонения реальной петли гистерезиса от прямоугольной.
Мощность Рн связана с параметрами магнитного усилителя уравнением
(2.2)
Выбираем магнитопровод
типа ОЛ 45/56-12,5; δ=3,75
;
η=0.56
Для данной схемы
(рис.1)
,
Принимаем
,
и
Геометрические размеры сердечника (табл. 2) рассчитаны для принятых коэффициентов заполнения по меди и стали ( ; ).
Выбираем сердечник
ОЛ 45/56-12,5, имеющий
см4
Таблица 2
Параметры тороидального сердечника
-
Тип магнитопровода
dD-b мм
lc
см
lM
см
SC
см2
SM
см2
VC
см3
SMSC
см4
см2
см5
ОЛ 45/70-16
16,3
7,78
1,28
2,83
20,9
3,2
0,0286
0,598
После этого производим уточнённый расчёт δ и η с помощью формул:
;
(2.3)
;
(2.4)
где
-
коэффициент теплоотдачи,
-
удельное сопротивление меди,
-
площадь поверхности охлаждения.
;
(2.5)
где
;
(2.6)
;
(2.7)
;
(2.8)
;
(2.9)
;
(2.10)
Значит:
;
;
мм
;
Таким образом
см2
Итак:
Определив уточнённые
значения δ и η, вновь произведём расчёт
и
по формуле (2.2) и (2.1), чтобы проверить
обеспечивает ли выбранный сердечник
необходимую величину этого произведения
и
,
тогда:
см4
Вт
3 Расчёт параметров обмоток
Напряжение на нагрузке
;
(3.1)
Значит
В
Напряжение источника питания (действующее значение)
;
(3.2)
В режиме максимальной
отдачи напряжение на нагрузке имеет
синусоидальную форму, поэтому
,
следовательно
В
Определим число витков рабочей обмотки, а также сечение и диаметр голого провода:
;
(3.3)
Значит
;
Сечение и диаметр голого провода рабочей обмотки
;
(3.4)
Значит
мм
Выбираем провод
марки ПЭВ-2:
мм;
мм2;
мм
Сопротивление рабочей обмотки
;
(3.5)
Значит
Ом
Реальный К.П.Д.
;
(3.6)
Значит