Контрольная работа

Доступные файлы (1):

369kb.

20.12.2011 08:06

1.doc

Вариант №8
Произвести расчёт силового трансформатора малой мощности.

Разработать конструкцию трансформатора, привести электрическую схему и сборочный чертеж трансформатора.
Частота 400 Гц

Первая обмотка U1 127 В

Вторая обмотка U2 820 В

I2 100 мА

Третья обмотка U3 6,3 В

I3 900 мА

Тип сердечника – ленточный наименьшего веса

Направление выводов – все вверх
Производим расчет в следующем порядке:

Определяем суммарную мощность вторичных обмоток

= 87,67 ВА ≈ 88 ВА

Выбираем ленточный магнитопровод из стали ХВП; толщина ленты 0,15 мм.

Находим ориентировочные величины: индукцию, найденную из таблицы 4-1 [1], уменьшаем на 5% для того, чтобы при увеличении напряжения питающей сети в заданных пределах(+5%) максимальная индукция не превышала табличное значение, то есть

В=15000-5%=14250 гс

Плотность тока из таблицы 4-2 [1]

= 4 А/мм

Коэффициент заполнения окна из таблицы 4-3 [1]

k

= 0,25

Коэффициент заполнения магнитопровода сталью из таблицы 4-4 [1]

k

= 0,9

По формуле 4-8 [1] находим:

Из таблицы П3-2 [1] выбираем магнитопровод ШЛ 12х16, у которого см, S = 1,68 см, G=130 г = 0,13 кг

По формуле 6.15 [2] и кривой рисунка 4-2 определяем потери в стали для индукции В = 15000

= р

- удельные потери на 1 кг стали

-масса стали сердечника, зависящие от выбранного значения магнитной индукции, марки стали, её толщины и частоты питания
Р

=24 Вт

Находим активную составляющую тока холостого хода по формуле 1-40 [1] при максимальном напряжении питающей сети (U = 1,05∙127 = 133 В)

Находим полную намагничивающую мощность по формуле 1-43 [1] и кривой рисунка 4-4 (В = 15000 гс)

= 153

Q

= q

∙ G

= 153∙0.13 = 19,89 ≈ 20 ВА

По формуле 1-42 [1] находим реактивную составляющую тока холостого хода (U = 133 В)

Находим абсолютное и относительное значения тока холостого хода:

а) по формуле 1-45 [1]

б) по формуле 4-14 [1]

из таблицы 4-5 [1]

При номинальном напряжении U

=127 В

По формулам 4-15 – 4-18 [1] и таблице 4-6 [1] находим числа витков обмоток:

По формуле 4-19 [1] и таблице 4-2 [1] находим ориентировочные выличины плотности тока и сечения проводов обмоток:

Выбираем стандартные сечения и диаметры проводов марки ПЭВ-1 из таблицы П2-1 [1]:

Находим фактические плотности тока в проводах

По формуле 4-21 [1] и таблице 4-7 [1] определяем испытательные напряжения обмоток(эффективные значения, частота 400 Гц)

По формуле 4-23 [1] определяем допустимую осевую длину обмотки на каркасе

По формулам 4-24 [1] и 4-25 [1], и таблице 4-8 [1] находим число витков в одном слое и число слоев каждой обмотки

Находим радиальные размеры катушки по формулам 4-26 [1] и 4-27 [1].

В качестве междуслоевой изоляции выбираем для первичной обмотки кабельную бумагу толщиной 0,12 мм (1 слой), для вторичных - телефонную бумагу толщиной 0,05 мм (1 слой):

В качестве междуобмоточной изоляции и изоляции поверх катушки выбираем кабельную бумагу толщиной 0,12 мм (2 слоя). Толщину каркаса принимаем h

=1,0 мм:

- зазор между каркасом и сердечником;

=0,5 мм

- толщина каркаса;

=1,0 мм

- радиальные размеры обмоток;

- толщины междуобмоточной изоляции;

=0,24мм

- толщина изоляции поверх крайней обмотки;

=0,24мм

Определяем зазор между катушкой и сердечником (значение коэффициент выпучивания k берем из таблицы 4-8 [1])

12-12,18∙1,12=1,65 мм, что допустимо.

Определяем потери в меди обмоток:

а) По формуле 4-33 [1] находим среднюю длину витка каждой обмотки:

м
б) Определяем вес меди каждой обмотки по формуле 4-32 [1]:

g – вес 1 метра провода;

в) Определяем потери в каждой обмотке по формуле 4-31 [1]:

г) Находим суммарные потери в меди катушки по формуле 4-30 [1]:

Определяем поверхность охлаждения катушки по формуле 4-38 [1]:

Определяем удельную поверхностную нагрузку обмоток по формуле

4-29 [1]:

По кривым рисунка 4-8 определяем среднюю температуру перегрева обмоток:

по формуле 4-41 [1] определяем температуру обмоток трансформатора (при ):

Определяем активное сопротивление каждой обмотки по формуле 4-42 [1]:

Определяем падение напряжения в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке по формуле 1-35 [1].

При нагреве катушки трансформатора до

сопротивление обмоток равно:

Определяем к.п.д. трансформатора по формуле 4-54 [1]:

Найдем, насколько изменятся размеры и вес трансформатора, если применить в нем вместо ленточного пластинчатый броневой магнитопровод из стали Э44 толщиной 0,2 мм. Все величины, необходимые для определения

, в этом случае находим по формуле 4-8 [1]. тогда В

=0,95∙11500=10900 гс из таблицы 4-1 [1],

из таблицы 4-2 [1],

из таблицы 4-3 [1],

из таблицы 4-4 [1]:

По таблицы П3-1 [1] выбираем сердечник _________, у которого

= 10,186 см

. Сравнивая веса и объемы трансформаторов с различными магнитопроводами, получим следующие данные:
Общий вес Габаритные

трансформатора размеры

Трансформатор с магнитопроводом

ШЛ 12х16………………………….... 130г 48х42х49мм

Трансформатор с магнитопроводом

Ш 16х10…………………………….. 145г 48х42х56 мм
Из приведенных данных видно, что при одной и той же полезной мощности меньший вес и размеры имеет трансформатор с магнитопроводом типа ШЛ.

Список использованной литературы:

[1] Белопольский И.И., Пикалова Л.Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности – М-Л, Госэнергоиздат, 1963 г.
[2] Рычина Т.А. Электрорадиоэлементы. Учебник для вузов – М, «Сов. радио», 1976 г.

Определяем потери в стали сердечника по формуле 6.15[2]:

- удельные потери на 1 кг стали

-масса стали сердечника, зависящие от выбранного значения магнитной индукции, марки стали, её толщины и частоты питания

(по )

Скачать файл (369 kb.)

Контрольная работа - файл 1.doc

Доступные файлы (1):

1.doc