Расчет маломощного трансформатора электропитания
Расчетная работа
по дисциплине «Электропитание устройств, систем телекоммуникаций»
2009
Таблица 1 - Исходные данные
|
|
|
|||||
|
115 |
24 |
6 |
0,05 |
0,5 |
50 |
Исходя из начальных параметров (таблица 1), для расчета трансформатора, будем использовать данные из таблиц 2,3,4,5.
1. Коэффициент трансформации:
;
;
2. Нагрузочная составляющая тока первичной обмотки:
Таблица 2 - Рекомендуемые значения параметров трансформатора
|
Габаритная мощность, ВА |
Индукция B, Тл |
Плотность J, |
КПД |
Коэффициент заполнения окна |
Удельные потери, Вт/кг |
|||||
|
Частота сети |
Частота сети |
|||||||||
|
50 Гц |
400 Гц |
50 Гц |
400 ГЦ |
50 Гц |
400 Гц |
50 Гц |
400 Гц |
|||
|
10 |
1,10 |
1,0 |
4,0 |
6 |
0,82 |
0,80 |
0,23 |
0,30 |
12,5 |
|
|
20 |
1,25 |
1,1 |
3,9 |
5,5 |
0,85 |
0,83 |
0,26 |
1,65 |
15,0 |
|
|
40 |
1,35 |
1,2 |
3,2 |
5 |
0,87 |
0,85 |
0,28 |
1,95 |
18,0 |
|
|
70 |
1,40 |
1,25 |
2,8 |
4,2 |
0,89 |
0,87 |
0,3 |
2,1 |
19,5 |
|
|
100 |
1,35 |
1,2 |
2,5 |
3,8 |
0,91 |
0,89 |
0,31 |
1,95 |
18,0 |
|
|
200 |
1,25 |
1,1 |
1,8 |
3,1 |
0,93 |
0,91 |
0,32 |
1,65 |
15,0 |
|
|
400 |
1,15 |
1,0 |
1,6 |
2,5 |
0,95 |
0,92 |
0,33 |
1,40 |
12,5 |
|
|
700 |
1,10 |
0,9 |
1,3 |
2,1 |
0,96 |
0,93 |
0,33 |
1,30 |
10,5 |
|
|
1000 |
10,5 |
0,8 |
1,2 |
1,8 |
0,96 |
0,93 |
0,34 |
1,20 |
8,5 |
3. Габаритная мощность трансформатора:
; ;
;
4. По габаритной мощности трансформатора выбираем магнитопровод. Стандартный магнитопровод можно выбрать также по произведению , где и - площадь поперечного сечения магнитопровода и площадь окна :
Плотность тока в обмотках трансформатора преобразователя можно определить по приближенной формуле:
J=3.9
5. Потери в стали :
6. ЭДС, индуцируемая в одном витке:
7. Число витков каждой обмотки трансформатора:
Таблица 3
|
Обозначение магнитопровода |
a |
h |
c |
b |
lc |
Sст |
Gст |
||
|
мм |
мм |
мм |
мм |
см |
кг |
||||
|
ШЛ6x6,5 |
6 |
15 |
6 |
6,5 |
5,1 |
0,33 |
0,35 |
0,013 |
|
|
ШЛ6x8 |
6 |
15 |
6 |
8 |
5,1 |
0,40 |
0,43 |
0,016 |
|
|
ШЛ6x10 |
6 |
15 |
6 |
10 |
5,1 |
0,52 |
0,54 |
0,020 |
|
|
ШЛ8x8 |
8 |
20 |
8 |
8 |
6,8 |
0,55 |
1,02 |
0,029 |
|
|
ШЛ8x10 |
8 |
20 |
8 |
10 |
6,8 |
0,7 |
1,28 |
0,036 |
|
|
ШЛ10x10 |
10 |
25 |
10 |
10 |
8,5 |
0,9 |
2,5 |
0,057 |
|
|
ШЛ10x16 |
10 |
25 |
10 |
16 |
8,5 |
1,42 |
4,0 |
0,091 |
|
|
ШЛ10x20 |
10 |
25 |
10 |
20 |
8,5 |
1,80 |
5,0 |
0,113 |
|
|
ШЛ12x12,5 |
12 |
30 |
12 |
12,5 |
10,2 |
1,40 |
5,4 |
0,100 |
|
|
ШЛ12x16 |
12 |
30 |
12 |
16 |
10,2 |
1,72 |
6,9 |
0,130 |
|
|
ШЛ12x20 |
12 |
30 |
12 |
20 |
10,2 |
2,15 |
8,65 |
0,165 |
|
|
ШЛ12x25 |
12 |
30 |
12 |
25 |
10,2 |
2,7 |
10,8 |
0,205 |
|
|
ШЛ16x16 |
16 |
40 |
16 |
16 |
13,6 |
2,3 |
16,6 |
0,235 |
|
|
ШЛ16x20 |
16 |
40 |
16 |
20 |
13,6 |
2,90 |
20,5 |
0,235 |
|
|
ШЛ16x25 |
16 |
40 |
16 |
25 |
13,6 |
3,60 |
26,6 |
0,370 |
|
|
ШЛ16x32 |
16 |
40 |
16 |
32 |
13,6 |
4,83 |
32,6 |
0,470 |
|
|
ШЛ20x20 |
20 |
50 |
20 |
20 |
17,1 |
3,65 |
40,0 |
0,460 |
|
|
ШЛ20x25 |
20 |
50 |
20 |
25 |
17,1 |
4,55 |
50,0 |
0,575 |
|
|
ШЛ20x32 |
20 |
50 |
20 |
32 |
17,1 |
5,80 |
64,0 |
0,735 |
На рисунке 1 изображена броневая конструкция магнитопровода ШЛ6Ч10, выбранная по произведению , где и - площадь поперечного сечения магнитопровода и площадь окна.
8. Диаметр провода обмотки трансформатора (без учета толщины изоляции):
9. Средняя длина витка обмотки в трансформаторе на броневом сердечнике:
10. Длина каждой обмотки:
11. Сопротивление каждой обмотки:
12. Потери мощности на сопротивлениях обмоток:
13. Ток холостого хода (ток первичной обмотки ненагруженного трансформатора) состоит из тока намагничивания (реактивная составляющая тока) и тока , вызванного потерями в стали :
Таблица 4 - Обмоточные провода
|
Диаметр медной жилы d, мм |
Диаметр провода с изоляцией, мм |
||||
|
ПЭ |
ПЭВ-1 |
ПЭВ-2 |
ПЭЛШО, ПЭЛШКО |
||
|
0,05; 0,06; 0,07; 0,09 |
d+0,015 |
d+0,025 |
d+0,03 |
d+0,07 |
|
|
0,10; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14 |
d+0,02 |
d+0,025 |
d+0,03 |
d+0,075 |
|
|
0,15; 0,16; 0,17; 0,18; 0,19 |
d+0,02 |
d+0,03 |
d+0,04 |
d+0,075 |
|
|
0,20; 0,21 |
d+0,025 |
d+0,03 |
d+0,04 |
d+0,09 |
|
|
0,23; 0,25 |
d+0,025 |
d+0,04 |
d+0,05 |
d+0,09 |
|
|
0,27; 0,29 |
d+0,04 |
d+0,04 |
d+0,05 |
d+0,105 |
|
|
0,31; 0,33; 0,35 |
d+0,04 |
d+0,04 |
d+0,06 |
d+0,11 |
|
|
0,38; 0,41 |
d+0,04 |
d+0,04 |
d+0,06 |
d+0,11 |
|
|
0,44; 0,47; 0,49 |
d+0,05 |
d+0,04 |
d+0,06 |
d+0,11 |
|
|
0,51; 0,53; 0,55; 0,57; 059; 0,62 |
d+0,05 |
d+0,05 |
d+0,07 |
d+0,12 |
|
|
0,64; 0,67; 0,69 |
d+0,05 |
d+0,05 |
d+0,08 |
d+0,12 |
|
|
0,72 |
d+0,06 |
d+0,05 |
d+0,08 |
d+0,013 |
|
|
0,74; 0,77; 0,80; 0,83; 086; 0,90; 093; 0,96 |
d+0,06 |
d+0,06 |
d+0,09 |
d+0,13 |
|
|
1,0; 1,04; 1,08; 1,12; 1,16; 1,20 |
d+0,07 |
d+0,08 |
d+0,11 |
d+0,14 |
14. Полный ток первичной обмотки нагруженного трансформатора состоит из тока холостого хода и тока , вызванного потерями в меди:
15. Число витков вторичных обмоток:
Число витков первичных обмоток:
16. Определяем толщину обмоток трансформатора и проверяем, уменьшаются ли они в окне выбранного магнитопровода.
Толщина каждой обмотки броневого трансформатора:
Таблица 5 - Зависимость толщины прокладки dn от диаметра провода
|
d, мм |
0,2 |
0,21-1,0 |
1,04-1,74 |
1,81-2,2 |
|
|
0,03-0,05 |
0,06-0,08 |
0,1-0,2 |
0,2-0,3 |
17. Толщина катушки трансформатора:
18. Уточняем потери мощности на сопротивлениях обмоток, считая потери в первичной обмотке при протекании по ней полного тока:
19. Проверяем тепловой режим трансформатора. Перегрев сердечника по отношению к окружающей среде находим по приближенной формуле:
| Контрольная работа | Концепция информатизации Российской Федерации |
| Контрольная работа | Причины агрессивного поведения. Методы работы с агрессивными детьми |
| Контрольная работа | Алгоритм выбора и реализации предпринимательской идеи |
| Контрольная работа | Современные методы арт-терапии |
| Контрольная работа | Системы управления взаимоотношения с клиентами |
| Контрольная работа | Учет материальных затрат в бухгалтерском учете |
| Контрольная работа | Геополитическое положение России |
| Контрольная работа | Особенности вознаграждения работников в организации |
| Контрольная работа | Виды запасов |
| Контрольная работа | Психоанализ |
| Контрольная работа | Метрология, стандартизация и сертификация |
| Контрольная работа | Биология |
| Контрольная работа | Участники рынка ценных бумаг |
| Контрольная работа | Аксиоматика теории вероятностей |
| Контрольная работа | Механика электропривода |