Расчет трансформатора малой мощности, страница 2

В трансформаторах малой мощности и микротрансформаторах используют однослойные и многослойные обмотки из круглого провода с эмалевой или хлопчатобумажной изоляцией, которые наматывают на гильзу или на каркас из электрокартона,между слоями проводов прокладывают изоляцию из кабельной бумаги или ткани.

В микротрансформаторах часто выполняют из алюминиевой фольги толщиной 30-20 мкм. Изоляцией здесь служит окисная плёнка фольги, которая обладает достаточной теплоёмкостью, теплопроводностью и может выдерживать рабочее напряжение до 100 В.

1ВЫБОР МАГТИТОПРОВОДА ТРАНСФОРМАТОРА

Расчет трансформатора начинается с определением расчетной мощности, которая вычисляется в зависимости от суммарной мощности вторичных обмоток. При расчетную формулу определяют по формуле: 

                        (1.1)

где коэффициент полезного действия трансформатора   выбирается по таблице 1.1;

мощности второй и третьей обмотки  берется из таблицы исходных данных, а при  можно принимать  .

Вычислим мощность вторичных обмоток для определения нужной формулы:

.

Так как мощность вторичных обмоток больше 100 ВА, то это значения, что за  приминается сумма вторичных обмоток:

Посчитав расчетную мощность, выбираем конструкции магтитопровода при частоте 400 Гц на основании рекомендаций табл. 1.2:

Т.к. расчётная мощность- , а расчетное условие - минимум стоимости, то тип сердечника - Стержневой ленточный с двумя катушками серии «ПЛ» с достоинством большая поверхность охлаждения и меньшая средняя длина витка.

Выбор материала сердечника трансформатора проводим на основании рекомендаций табл.1.3 и определяем марку стали – 3415 и толщину – 0.15 мм.

Находим поперечное сечение стержня сердечника трансформатора по формуле:

     (1.2)

где – постоянный коэффициент для стержневых трансформаторов;

 – коэффициент заполнения магтитопровода выбираемого по табл. 1.4;

 – расчетная мощность;

 – отношение массы стали к массе меди (при расчете на минимум стоимости, = 4);

ƒ- частота, данная в таблице исходных данных;

 – предварительное значение магнитной индукции в стержне, выбираемое по таблице 1.5;

 – среднее значение плотности тока в обмотках, А/мм (табл.1.5).

Найдя поперечное сечение сердечника трансформатора, рассчитываем отношение сечения стержня к площади окна сердечника по формуле:

    (1.3)

где – коэффициент заполнения окна медью (табл.1.6) ;

– коэффициент заполнения магтитопровода; – сечение окна магтитопровода, мм²;

 – постоянный коэффициент для броневых трансформаторов;

 – отношение массы стали к массе меди.

Определяем размеры окна и сердечника с учетом рекомендаций, представленных в табл.1.7, подставив в нижеизложенную формулу найденные отношения сечения стержня и поперечное сечение стержня:

;                          (1.4)

где h – высота окна сердечника, мм;

с- ширина окна сердечника, мм;

а – ширина стержня, мм;

b – толщина пакета, мм.

Для ленточных сердечников основным параметром является толщина пакета b, которая равна ширине ленты, вычисляется из формулы (1.4) и выбирается из ряда: 5, 5.6, 6.3, 6.5, 7.1, 8, 9, 10, 11.2, 12, 12.5, 14, 15, 16, 18, 20, 22.4, 25, 28, 32, 35.5, 40, 45, 50, 56, 64, 71, 80, 90, 100, 240 мм. По выбранному параметру выбирается другой. Зная это, мы можем найти h,c,a,b по соотношению:

          (1.5)

       (1.6)

Определяем размеры окна и сердечника, подставив в  нижеизложенную формулы значения вычисленные сверху:

                          (1.7)

где h – высота окна сердечника, мм;

с- ширина окна сердечника, мм;

а – ширина стержня, мм;

b – толщина пакета, мм;

2ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВИТКОВ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

Для начала определяем токи в трансформаторе, чтобы оценить порядок расположения обмоток:

      (2.1)

где – расчетная мощность;

 - мощности второй и третьей обмотки;