Расчет трансформатора малой мощности, страница 4

-ЭДС, рассчитанные по формуле (2.2).

Сердечник данного трансформатора выполнен из стали 3415, поэтому реактивная составляющая определяется по формуле:

                          (3.5)

где – напряженность поля в стали, определяется по таблице 4.7, А/см;

– длина средней магнитной линии в сердечнике трансформатора, мм;

-значение магнитной индукции в стержне;

-число стыков на пути силовой линии равно двум;

-величина эквивалентного воздушного зазора в стыках сердечника трансформатора (для ленточных  δ_э = 0,0015-0,003см,).

Подсчитав активную составляющую тока холостого хода  и реактивная составляющая, найдем ток в первичной обмотке трансформатора при номинальной нагрузке:

                (3.6)

гдеи– активная и реактивная составляющие тока первичной обмотки трансформатора, которые определяются выражениями:

                               (3.7)

где ,и – приведенные значения активной и реактивной составляющих токов вторичных обмоток трансформатора, которые рассчитываются по формулам:

                     (3.8)

где   и - мощности вторичных обмоток;

и -коэффициенты мощности обмоток, данные в таблице «Исходных данных»;

,-действительное значение числа витков в обмотках трансформатора (2.6).

Найдя активную и реактивная составляющая, а так же составляющих токов вторичных обмоток трансформатора рассчитываем составляющие тока первичной обмотки трансформатора:

                (3.7)

Вычисляем ток в первичной обмотке трансформатора при номинальной нагрузке, подставим найденные нами токи первичной обмотки трансформатора:

                        (3.6)

Производим расчеты тока холостого хода трансформатора:

              (3.9)

где - активная составляющая тока холостого хода;

-реактивную составляющую тока холостого хода.

Определяем отношение тока холостого хода к току первичной обмотки:

Величина относительного тока холостого хода I₀/I₁ при частоте 400 Гц лежит в пределах 0,1-0,20, значит, выбор магтитопровода на этой стадии расчета можно считать оконченным.

Рассчитываем коэффициент мощности трансформатора, который определяется выражением:

                              (3.10)

где - ток в первичной обмотке трансформатора при номинальной нагрузке;

– активная составляющая тока первичной обмотки трансформатора.

4РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

Расчеты плотности тока в обмотках трансформатора начинаем с определения расположению обмоток по таблице 4.1. Мы определили, что обмотки расположены в порядке 1-2-3, отсюда следует, что плотность тока:

·  в первой обмотке:  ,

·   во второй обмотке:  ,

·  в третьей обмотке:

Посчитав ток в обмотках, мы определям предварительные значения сечений проводов обмоток:

                              (4.1)

где ,,-токи, в трансформаторе определяемые по формуле;

,,-плотность тока в обмотках.

Определяем размеры медных обмоточных проводов круглого сечения из таблицы 4.2 с учетом провода марки ПЭЛ() и ПЭВ-2(),

где диаметр провода:;

сечение провода:, , ;

масса 1 м провода:,,;

диаметр провода с изоляцией:, .

Уточняем плотность тока в обмотках:

При намотке на каркасе высоту обмотки определяем по формуле:

  (4.3)

где – высота обмотки, мм;

Δ = 1,5-3,0 мм – толщина щечки каркаса, мм;

– высота окна сердечник.

Рассчитав высоту обмотки, находим число витков в одном слое для различных обмоток по формуле:

   

где k_у1, k_у2, k_у3,- коэффициенты укладки соответствующих обмоток в осевом направлении определяем по табл. 4.3;

d_1и, d_2и, d_3и,- диаметры проводов с изоляцией.

По таблице 4.3 выбираем коэффициенты укладки соответствующих обмоток в осевом направлении и получаем, что k_у1=1,06 мм; k_у2=1,045 мм; k_у3=1,05 мм. Подставляем коэффициенты укладки в формулу для вычисления число витков в одном слое и получаем, что: