|
Расчет маломощного трансформатора электропитания
Расчет маломощного трансформатора электропитания Расчетная работа по дисциплине «Электропитание устройств, систем телекоммуникаций» 2009 Таблица 1 - Исходные данные 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:
|
|
|