Расчет маломощного трансформатора электропитания
Таблица 5 — Зависимость толщины прокладки dn от диаметра провода. Таблица 2 — Рекомендуемые значения параметров трансформатора. Расчет маломощного трансформатора электропитания. Толщина каждой обмотки броневого трансформатора: Нагрузочная составляющая тока первичной обмотки: Число витков каждой обмотки трансформатора: Потери мощности на сопротивлениях обмоток: Габаритная мощность трансформатора… Читать ещё >
Расчет маломощного трансформатора электропитания (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Расчет маломощного трансформатора электропитания
Расчетная работа по дисциплине «Электропитание устройств, систем телекоммуникаций»
Таблица 1 — Исходные данные
0,05 | 0,5 | |||||
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 | |||
1,10 | 1,0 | 4,0 | 0,82 | 0,80 | 0,23 | 0,30 | 12,5 | |||
1,25 | 1,1 | 3,9 | 5,5 | 0,85 | 0,83 | 0,26 | 1,65 | 15,0 | ||
1,35 | 1,2 | 3,2 | 0,87 | 0,85 | 0,28 | 1,95 | 18,0 | |||
1,40 | 1,25 | 2,8 | 4,2 | 0,89 | 0,87 | 0,3 | 2,1 | 19,5 | ||
1,35 | 1,2 | 2,5 | 3,8 | 0,91 | 0,89 | 0,31 | 1,95 | 18,0 | ||
1,25 | 1,1 | 1,8 | 3,1 | 0,93 | 0,91 | 0,32 | 1,65 | 15,0 | ||
1,15 | 1,0 | 1,6 | 2,5 | 0,95 | 0,92 | 0,33 | 1,40 | 12,5 | ||
1,10 | 0,9 | 1,3 | 2,1 | 0,96 | 0,93 | 0,33 | 1,30 | 10,5 | ||
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 | ||||
ШЛ6×6,5 | 6,5 | 5,1 | 0,33 | 0,35 | 0,013 | ||||
ШЛ6x8 | 5,1 | 0,40 | 0,43 | 0,016 | |||||
ШЛ6×10 | 5,1 | 0,52 | 0,54 | 0,020 | |||||
ШЛ8x8 | 6,8 | 0,55 | 1,02 | 0,029 | |||||
ШЛ8×10 | 6,8 | 0,7 | 1,28 | 0,036 | |||||
ШЛ10×10 | 8,5 | 0,9 | 2,5 | 0,057 | |||||
ШЛ10×16 | 8,5 | 1,42 | 4,0 | 0,091 | |||||
ШЛ10×20 | 8,5 | 1,80 | 5,0 | 0,113 | |||||
ШЛ12×12,5 | 12,5 | 10,2 | 1,40 | 5,4 | 0,100 | ||||
ШЛ12×16 | 10,2 | 1,72 | 6,9 | 0,130 | |||||
ШЛ12×20 | 10,2 | 2,15 | 8,65 | 0,165 | |||||
ШЛ12×25 | 10,2 | 2,7 | 10,8 | 0,205 | |||||
ШЛ16×16 | 13,6 | 2,3 | 16,6 | 0,235 | |||||
ШЛ16×20 | 13,6 | 2,90 | 20,5 | 0,235 | |||||
ШЛ16×25 | 13,6 | 3,60 | 26,6 | 0,370 | |||||
ШЛ16×32 | 13,6 | 4,83 | 32,6 | 0,470 | |||||
ШЛ20×20 | 17,1 | 3,65 | 40,0 | 0,460 | |||||
ШЛ20×25 | 17,1 | 4,55 | 50,0 | 0,575 | |||||
ШЛ20×32 | 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: