Расчет тороидального трансформатора
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. Vст=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; = В; = В; = В; = витков; = витков; = витков; = 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 ; S = мм ; S = 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 = 0.47 мм; d = 0.35 мм;
Максимальный наружный диаметр, мм:
d = 0.36мм; d = 0.53мм; d = 0.53мм; d = 0.41мм; Вес одного метра медной проволоки, г:
g =0.671г/м; g =1.54 г/м; g =1.54 г/м; g =0.855 г/м;
10. Определяем фактические плотности тока из формуле (3.7) = А/мм2; = А/мм2; = А/мм2; = 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)
Ку=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; 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; слоя; слоя; слоя;
19. По формулам (3.29) и (3.30) определяем диаметры трансформатора после укладки провода вторичных обмоток:
, (3.29) , (3.30) ; ; ; ; ; ; Ку=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) (3.33) ; ;
22. Окончательные габаритные размеры трансформатора с учетом коэффициента выпучивания определяем по формулам (3.34) - (3.36): Кв=1.2 (таблица 3.5)
(3.34) (3.35) (3.36) ; ; ; 23. По формуле (3.37) определяем потери в стали (рст =33Вт·кг находим по рисунку 3.2):
(3.37) .
24. По формуле (3.38) определяем активную составляющую тока холостого хода:
(3.38) .
25. По формуле (3.39) определяем реактивную составляющую тока холостого хода (Н=3.5 А/см - определяем по рисунку 3.3):
(3.39)
26. По формулам (3.40) - (3.41) определяем ток холостого хода:
(3.40) (3.41) ; ; 27. Определяем активное сопротивление обмоток по формуле (3.42):
, (3.42) , ,
28. Определяем активные падения напряжения в обмотках трансформатора по формулам (3.43) - (3.44):
(3.43) (3.44) , , , , , , , ,
29. По формулам (3.45) - (3.49) и по таблице 3.6 определяем массу проводов, потери меди и КПД трансформатора (m=2.65г - масса провода):
, (3.45) гр;
(3.46) , (3.47) , Вт, Вт, , . (3.48) , (3.49)
30. По формулам (3.50) - (3.51) определяем расчётный коэффициент А
(3.50) , А= (3.51) А=
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (226)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |