МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ТРАНСФОРМАТОРА



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ТРАНСФОРМАТОРА



МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ТРАНСФОРМАТОРА

Початкові дані

 

Напруга первинної обмотки та частота:

 

U1 = 220 (В) , f = 50 (Гц).

 

Струм вторинних обмоток:

 

I2 = 8,8 (A).

 

Напруги на вторинних обмотках:

 

U21 = 1,25 (B) ,U22 = 1,25 (B) ,U23 = 2,5 (B) ,U24 = 2,5 (B) ,U25 =0,46 (B) ,

U26 =0,46 (B)

 

 

Електрична схема трансформатора

Вибір типу магнітопроводу

Визначимо сумарну потужність вторинних обмоток:

 

P2 = (U21 + U22 + U23 + U24 + U25 + U26 ) I2 , (2.1)

 

P2 = (1,25 + 1,25 + 2,5 + 2,5 + 0,46 + 0,46) × 8,8 = 74,1 (Bт) .

 

 

Отримавши сумарну потужність вторинних обмоток , розрахуємо

габаритну потужність трансформатора:

 

(2.2)

 

де = 0,88 – коефіцієнт корисної дії трансформатора (рисунок Б.1) .

(Вт).

 

 

 

Для P2 від одного до десятків ВА (в нашому випадку 74,09 Вт) , при

частоті мережі живлення 50 Гц , за рекомендаціями обираємо для нашого

трансформатора броневий тип магнітопроводу ШЛМ. Це вдалий вибір за

критерієм проектування «мінімальна вартість».

Сталь для магнітопроводу – холоднокатана, термічно оброблена сталь

марки Є310 у вигляді листів товщиною 0,35 мм. Оскільки вона найчастіше

використовується при виготовленні магнітопроводів і має мале значення

втрат.

Знайдемо конструктивний коефіцієнт, що являє собою добуток активної площі перерізу магнітопроводу (Sст ) на площу його вікна Sвік , що визначає потрібний типорозмір магнітопроводу:

 

(2.3)

де Kф = 1,11 – коефіцієнт форми для малопотужних броневих

трансформаторів;

Вм = 1,24 Тл – магнітна індукція (рисунок Б.2);

δ = 2,65 А/мм2 – густина струму (рисунок Б.3);

Kм = 0,29 – коефіцієнт заповнення вікна магнітопроводу міддю

обмотки (таблиця А.1);

Kс = 0,92 – коефіцієнт заповнення сердечника сталлю (таблиця А.2).

Отже:

 

 

Із таблиць А.3 – А.4 вибираємо потрібний типорозмір магнітопроводу з

його параметрами :

 

Sст = 12,5 ( см2) , Sвік = 6,75( см2), = 84,375 ( см4).

 

Середня довжина витка:

 

lсрв = 15,9 см ,

 

Активний об’єм магнітопроводу:

 

Vст = 199 ( см3) ,

 

Геометричні розміри вибраного із таблиці А.4 магнітопроводу наведемо в таблиці 2.1.

 

 

Таблиця 2.1 – Геометричні розміри магнітопроводу ШЛМ 25 50.

 

а, мм b, мм с, мм A, мм H, мм h, мм h1, мм Маса , г, не більше
12,5

 

 

Електричний розрахунок трансформатора

Розрахунок кількості витків

Обраховуємо ЕРС в одному витку :

 

(2.4)

 

По графіку (рисунок Б.4) визначаємо очікуваний відсоток падіння

потужності в обмотках β.

 

Для первинної обмотки :

Для вторинної обмотки :

 

Звідси знаходимо падіння напруг на кожній обмотці:

 

(2.5)

 

Тоді діюча ЕРС первинної обмотки:

 

 

Тоді діюча ЕРС вторинних обмоток:

(2.6)

 

 

 

Згідно отриманих даних знаходимо кількість витків обмоток :

 

(2.7)

 

 

 

Визначення коефіцієнтів трансформації

 

За відомою кількістю витків в обмотках знайдемо коефіцієнти

трансформації:

(2.8)

 

 

Обчислення струму первинної обмотки та струму холостого

Ходу

 

Повний струм первинної обмотки:

 

 

(2.9)

 

де Iaкт – активна складова струму первинної обмотки, А ;

Iр – реактивна складова струму первинної обмотки, А .

 

Активна складова обраховується за формулою:

(2.10)

 

де – активна складова рівна сумі струмів навантаження

перерахованих в первинну обмотку, А ;

 

Icт – активна складова зумовлена втратами в магнітопроводі, А.

 

Відомо, що:

 

(2.11)

(2.12)

 

де mст – маса магнітопроводу ( mcт = 1,08 кг);

σст – питомі втрати в сталі магнітопроводу, Вт/кг ;

Pст = mст × σст – втрати в сталі магнітопроводу, Вт.

 

По графіку знайдемо питомі втрати сталі в магнітопроводі (рисунок Б.5):

 

σст = 2,6 (Вт/кг).

 

Знаючи питомі втрати, знаходимо втрати в сталі:

 

 

Отже за відомими формулами обрахуємо активну складову струму

первинної обмотки:

 

 

Реактивна складова обраховується за формулою:

 

(2.13)

де H – напруженість магнітного поля магнітопроводу , H =1200 ;

 

Знаючи активну і реактивну складові знайдемо повний струм первинної

обмотки:

 

 

Обчислюємо холостий струм:

 

а) Визначимо активну складову струму холостого ходу , що споживається

трансформатором для компенсації втрат в сталі (виражається в процентах

від номінального струму):

 

б) визначимо реактивну складову струму холостого ходу , що

виражається в процентах від номінального струму:

 

(2.14)

де q – питома намагнічуюча потужність (вар/кг), що залежить від

марки сталі, частоти , конструкції магнітопроводу і магнітної індукції.

З графіка знайдемо питому намагнічуючу потужність (рисунок Б.6):

 

qcт = 30 (вар/кг).

 

Отже

 

в) знаходимо струм холостого ходу , що виражається в процентах від

номінального струму:

 

 

Струм холостого ходу у трансформаторах малої потужності складає 25-

50% від номінального значення при частоті 50 Гц. У нас ця умова

виконується,а тому ро-бимо висновок, що значення індукції вибране

правильно.

 

г) знаходимо абсолютне значення струму холостого ходу:

 

Конструктивний розрахунок

ВИСНОВКИ

Порівняння результатів розрахованого мною трансформатора з серійним промисловим компонентом наведені в табл. 2.1.

 

Таблиця 2.1 – Порівняння промислового та розрахованого трансформаторів

 

  Серійний промисловий компонент ТПП 274 Розрахований Трансформатор
Магнітопровід ШЛМ 25×25 ШЛМ 25×32
Потужність 57 Вт (мінімальна) 56,8 Вт
Струм первинної обмотки 0,36 (А) 0,413 (А)

 

В курсовій роботі розраховано малопотужний трансформатор (оскільки при розрахунках отримано потужність 56,8 Вт, яка відповідає мінімальному значенню заданому в ТЗ типономіналу), який використовується для живлення електронної апаратури, представляє собою електромагнітний прилад, який складається з феромагнітного сердечника (магнітопроводу) і обмоток. Під час розрахунку трансформатора ми отримали малий струм первинної обмотки, оскільки в нас ККД високий, а потужність для заданого ТПП – низька. Також потрібно було користуватися багатьма довідниковими даними (графіки, таблиці) для визначення різних коефіцієнтів, відповідно до цього виникали похибки. Провівши повний розрахунок трансформатора, я розрахувала основні величини за якими було вибрано сердечник, провід та ізоляційні матеріали.

 

 

 

МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ТРАНСФОРМАТОРА

Початкові дані

 

Напруга первинної обмотки та частота:

 

U1 = 220 (В) , f = 50 (Гц).

 

Струм вторинних обмоток:

 

I2 = 8,8 (A).

 

Напруги на вторинних обмотках:

 

U21 = 1,25 (B) ,U22 = 1,25 (B) ,U23 = 2,5 (B) ,U24 = 2,5 (B) ,U25 =0,46 (B) ,

U26 =0,46 (B)

 

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.170.64.36 (0.028 с.)