Расчет тороидального трансформатора

2020-03-19

250

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

123

1. Выбираем конфигурацию магнитопровода

В качестве материала для магнитопровода выбираем сталь Э340 с толщиной ленты 0.15мм.

2. Определяем мощность вторичной обмотки по формуле (3.1)

Р₂= U ₂, (3.1)

Р₂=7·1+12.1+21^.06=40.6 ВА.

3. Определение ориентировочных величин

Величины берём из таблицы 3.1 какого источника?, индукцию уменьшаем для того, чтобы при увеличении напряжения питающей сети в заданных пределах максимальная индукция не превышала табличное значение:

В=1.65Тл- индукция; d=6.5А/мм - плотность тока; k =0.17 - коэффициент заполнения окна; k =0.88- коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью.

4. По формуле (3.2) определяем произведение сечения стали магнитопровода на площадь его окна. Однозначно определяет требуемый типоразмер магнитопровода:

S S = , (3.2)

Тогда, подставив значения, получили

S S = см⁴

5. Из таблицы 3.2 - то же самое выбираем магнитопровод ОЛ 20/32-16;

S =0.84см²- активная площадь сечения магнитопровода;

G = 0.052 кг - вес магнитопровода;

= 8.1см - средняя длина магнитной силовой линии;

P =33.7 В·А-мощность трансформатора.

V_ст=7.77 см³-обьём магнитопровода.

Габаритные размеры:

d=20мм-внутренний диаметр магнитопровода;

a=6мм-толщина магнитопровода;

в=16мм-высота магнитопровода;

D=32мм-наружный диаметр магнитопровода;

6. По формуле (3.3) находим ток первичной обмотки

I = , (3.3)

I ₁= ,

где Р₂ - мощность вторичной обмотки

=0.9 -из таблицы 1.1;

cos =1 согласно условию

7. По формулам (3.4) - (3.6) и таблице 3.3 находим число витков обмоток:

= , (3.4)

E₁=U (1- ) - Э.Д.С. первичной обмотки; (3.5)

E₂=U₂ (1- ) - Э.Д.С. вторичной обмотки; (3.6)

Где U и U₂, приведены в таблице 5-10

U₁ = 2.5-3В;

U₂ = 3В;

тогда

= В;

= витков;

8. По формуле (3.7) и таблице 3.1 находим ориентировочные значения величины плотности тока и сечения проводов обмотки.

S = , (3.7)

Где - плотность тока (по таблице 5-9 = 7-4.5А/мм ):

=6.3А/мм ;

=5.8 А/мм

=6 А/мм

=6.5А/мм

S = мм ;

9. Выбираем сечения и диаметры проводов (марки ПЭВ-2)

Берём стандартные сечения и диаметры проводов ПЭВ-2 из таблицы 3.4-Номинальные данные обмоточных проводов круглого сечения. [1]

Номинальный диаметр проволоки по меди, мм:

d =0.31 мм;

d = 0.47 мм;

d = 0.35 мм;

Максимальный наружный диаметр, мм:

d = 0.36мм;

d = 0.53мм;

d = 0.41мм;

Вес одного метра медной проволоки, г:

g =0.671г/м;

g =1.54 г/м;

g =0.855 г/м;

10. Определяем фактические плотности тока из формуле (3.7)

= А/мм²;

11. По формулам (3.8) - (3.9) определяем наружный и внутренний диаметры магнитопровода после изоляции его макалентой ЛМС-1 толщиной 0.1 мм с половинным перекрытием ленты.

, (3.8)

, (3.9)

толщина ленты;

коэффициент перекрытия ленты.

32+2·0,3=32.6мм; 20-2×0.32=19.36мм;

12. По формулам (3.10) - (3.14) и таблице 3.5 определяем число слоев первичной обмотки по наружному диаметру тороида:

, (3.10)

, (3.11)

, (3.12)

, (3.13)

, (3.14)

К_у=1.15-коэфициент укладки

l₁=338^.0.36.1.15=140мм;

X=3,14 (32.6-0.36) =101.2мм;

S=4×3.14×0.36×139=628.5мм²;

Z=2×3.14×0.36=2.26мм;

слой;

13. По формулам (3.15) и (3.16) определяем число слоев первичной обмотки по внутреннему диаметру:

, (3.15)

, (3.16)

у=3.14 (19.36+0.36) =61.9мм; слоя;

14. По формулам (3.17) и (3.18) определяем диаметры трансформатора после укладки провода первичной обмотки:

, (3.17)

, (3.18)

32.6+2×1.35×0.36×1.15=33.7мм;

19.36-2×2.3×0.36×1.15=17.4мм;

15. Находим длину среднего витка первичной обмотки по формуле (3.19)

Определяем в соответствии с рисунком 3.1

, (3.19)

16. Изоляцию первичной обмотки производим микалентной бумагой толщиной 0.02мм в два сложения с половинным перекрытием. По формулам (3.20) и (3.21) определяем наружный и внутренний диаметры трансформатора после укладки междуслоевой изоляции:

; (3.20)

; (3.21)

, ,

17. По формулам (3.22) - (3.26) и табл.3.5 определяем число вторичных слоев обмотки по наружному диаметру тороида:

, (3.22)

, (3.23)

, (3.24)

, (3.25)

, (3.26)

l₂=25×0.53×1.15=15.2мм;

l₃=43×0.53×1.15=26.2мм;

l₄=75×0.41×1.15=35.3мм;

X₂=3.14 (32.6-0.52) =100.7мм;

X₃=100.7мм; X₄=101мм;

S₂=4×3.14×0.53×14=93.2мм²;

S₃=4×3.14×0.53×24=159.7мм²;

S₄=4×3.14×0.41×33=93.2мм²;

Z₂=2×3.14×0.53=3.33мм;

Z₃=2×3.14×0.53=3.33мм;

Z₄=2×3.14×0.41=2.57мм;

слой;

слой; k =1.15;

18. По формулам (3.27) и (3.28) определяем число слоев обмоток по внутреннему диаметру.

, (3.27)

, (3.28)

у₁=3.14 (19.36+0.36) =61.9мм;

у₂=3.14 (19.36+0.52) =62.45мм;

у₃=3.14 (19.36+0.52) =62.45мм;

у₄=3.14 (19.36+0.38) =62мм;

слоя;

19. По формулам (3.29) и (3.30) определяем диаметры трансформатора после укладки провода вторичных обмоток:

, (3.29)

, (3.30)

;

К_у=1.15-коэфициент укладки;

20. По формуле (3.31) находим длину среднего витка вторичных обмоток (в соответствии с рисунком 3.1)

, (3.31)

;

21. По формулам (3.32) и (3.33) находим окончательные размеры трансформатора после изоляции обмотки миколентной бумагой 0,1 мм одним слоем с половинным перекрытием,

(3.32)