Расчет трансформатора малой мощности, страница 3

напряжение вторичных обмоток.

При расчете трансформатора на минимум стоимости обмотку с наименьшим диаметром провода выгодно располагать на стержне первой, так как это дает экономию в затратах. Из этого можно сделать вывод, что обмотки располагаются в порядке 1-2-3, так как ток первого трансформатора является наименьшим.

Разобравшись с расположение обмоток, вычисляем ЭДС по формулам:

                     ( 2.2)

где – падение напряжения на обмотках трансформатора в процентах от номинальных значений напряжений соответствующих обмоток, %;

- напряжение обмоток.

Для нахождения ЭДС рассчитываем напряжение на обмотках, которые вычисляются по формулам:

                   (2.3)

где – падение напряжения на вторичных обмотках трансформатора при  номинальной нагрузке;

– падение напряжения на обмотках трансформатора в процентах от номинальных значений напряжений соответствующих обмоток, %;

Подставляем найденные значения в формулу для вычисления ЭДС и получаем, что:

                                   (2.2)

Далее находим ЭДС одного витка по нижеизложенной формуле:

                                                                                   (2.4)

где f- частота, данная в таблице «Исходных данных»;

- предварительное значение магнитной индукции;

- поперечное сечение стержня сердечника трансформатора определенное по формуле (1.7);

- коэффициент заполнения магтитопровода, которое дано в табл. 1.4.

Определяем число витков соответствующих обмоток трансформатора:

                                       (2.5)

где – ЭДС одного витка, найденного по формуле;

,,-  вычисленное ЭДС, .

Округляется число витков обмотки низшего напряжения до ближайшего целого числа:

Пересчитываем ЭДС витка, величины индукции в стержне и числа витков, в других обмотках подставив округленное число витка низшего напряжения:

                            (2.6)

где  – действительные значения ЭДС одного витка магнитной индукции в стержне и числа витков в обмотках трансформатора;

- ЭДС одного витка;

,,- число витков соответствующих обмоток трансформатора;

округленное число витков обмотки низшего напряжения.

Найденные  витки в обмотках трансформатора округляем до ближайшего целого числа:

3РАСЧЕТ ПОТЕРЬ В СТАЛИ И ТОКА НАМАГНИЧЕВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Находим потери в стали сердечника трансформатор  по формуле:

_.

                    (3.1)

где – удельные потери в сердечнике;

– масса стали;

 – коэффициент увеличения потерь, в сердечнике выбираемый из табл. 3.1, нужно уменьшить в 1,2 раза, потому что нами рассматривается большой сердечник;

– удельные потери в материале зависит от:

·  магнитной индукции: ;

·   марки стали: 3415;

·  толщины листа: ;

·  частоты сети: f=400 Гц и выбирается из табл. 3.2,  где Вт/кг.

Находим массу стали трансформатора по формуле:

                    (3.2)

где  = 7,8 · 10^-6 – удельный вес стали, кг/мм³;

-поперечное сечение стержня сердечника трансформатора;

-коэффициент заполнения магтитопровода;

– длина средней магнитной линии в сердечнике трансформатора, которая определяется по формулам, приведенным в табл. 3.3.

Нами рассматривается стержневой ленточный двухкатушечный трансформатор, поэтому длина средней магнитной линии вычисляется по формуле:

      (3.3)

где h – высота окна сердечника;

с -ширина окна сердечника;

а – ширина стержня.

Найдя длину средней магнитной линии, можем определить массу стали трансформатора по формуле (3.2):

                 (3.2)

Подставляем вычисленную длину средней магнитной линии и удельную потерь в сердечнике и находим потери в стали сердечника трансформатора:

_.                                 (3.1)

Вычисляем активную составляющую тока холостого хода:

                                  (3.3)

где - потери в стали сердечника, найденные по формуле (3.1);