Расчет трансформатора малой мощности

Автономная некоммерческая образовательная организация

высшего образования

«Сахалинский гуманитарно-технологический институт»

(АНОО ВО СахГТИ)

_____________________________________________________________

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра электротехники, автоматизации и электроэнергетики

РАСЧЁТ ТРАНСФОРМАТОРА МАЛОЙ МОЩНОСТИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Студент гр. УТС-21    ______________

                                                                                                                                                  ^{(подпись)}

Оценка _______________________

Регистрационный № _______                       

_________  _______________                         _________      

          ^{подпись                               И.О.Фамилия                                            подпись                               И.О.Фамилия}

«___» _______________2017г.

г. Южно-Сахалинск

2017 г.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………….31 ВЫБОР МАГТИТОПРОВОДА ТРАНСФОРМАТОРА………………………………………………..5

2ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВИТКОВ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА………………………….8

3РАСЧЕТ ПОТЕРЬ В СТАЛИ И ТОКА НАМАГНИЧЕВАНИЯ  ТРАНСФОРМАТОРА.. 11

4РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА……………………………………………………………..………….15

5ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРА НА НАГРЕВАНИЕ. 22

6ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И КПД ТРАНСФОРМАТОРА……………………………….……….24

7ТОК ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА. 29

8ВЫВОДЫ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА И СВОДНЫЕ ДАННЫЕ………………………….30

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………………………………32

ВВЕДЕНИЕ

Трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Трансформаторы широко используются в промышленности и быту для различных целей.

Обычно на электростанциях генераторы переменного тока вырабатывают электрическую энергию при напряжении 6-24 кВ, а передавать электроэнергию на дальние расстояния выгодно при значительно больших напряжениях (110, 220, 330, 400, 500, и 750 кВ). Поэтому на каждой электростанции устанавливают трансформаторы, осуществляющие повышение напряжения.

Распределение электрической энергии между промышленными предприятиями, населёнными пунктами, в городах и сельских местностях, а также внутри промышленных предприятий производится по воздушным и кабельным линиям, при напряжении 220, 110, 35, 20, 10 и 6 кВ. Следовательно, во всех распределительных узлах должны быть установлены трансформаторы, понижающие напряжение до величины 220, 380 и 660 В.

В зависимости от конфигурации магнитной системы, трансформаторы подразделяют на стержневые ,броневые и тороидальные .

Стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки. Часть магнитопровода, на которой обмотки отсутствуют, называют ярмом. Трансформаторы большой и средней мощности обычно выполняют стержневыми. Они имеют лучшие условия охлаждения и меньшую массу, чем броневые. Для уменьшения потерь от вихревых токов, магнитопроводы трансформаторов собирают из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,28-0,5 мм при частоте 50 Гц.

Трансформаторы малой мощности и микротрансформаторы часто выполняют броневыми, так как они имеют более низкую стоимость по сравнению со стержневыми трансформаторами из-за меньшего числа катушек и упрощения сборки и изготовления. Применяют также и маломощные трансформаторы стержневого типа с одной или двумя катушками. Преимущество тороидальных трансформаторов – отсутствие в магнитной системе воздушных зазоров, что значительно уменьшает магнитное сопротивление магнитопровода. В трансформаторах малой мощности магнитопровод собирают из штамповых пластин П-, Ш- и О- образной формы .

Широкое применение получили магнитопроводы, навитые из узкой ленты электротехнической стали или из специальных железоникелевых сплавов типа пермаллой. Их можно использовать для стержневых, броневых, тороидальных и трёхфазных трансформаторов. Монолитность конструкции ленточного магнитопровода обеспечивается путём применения клеющих лаков и эмалей.

Для трансформаторов, работающих при частоте 400 и 500 Гц, магнитопроводы выполняют из специальных сортов электротехнической стали с малыми удельными потерями при повышенной частоте, а также из железоникелевых сплавов типа пермаллой, которые имеют большие начальную и максимальную магнитные проницаемости и позволяют получить магнитные поля с большой индукцией при сравнительно слабой напряжённости. Толщина листов составляет 0.2; 0,15; 0.1 и 0.08 мм. При частотах более10-20 кГц магнитопроводы прессуют из порошковых материалов (магнитодиэлектриков и ферритов).

В современных трансформаторах первичную и вторичную обмотки стремятся расположить для лучшей магнитной связи как можно ближе одну к другой. При этом на каждом стержне магнитопровода размещают обе обмотки либо концентрически – одну поверх другой либо в виде нескольких дисковых катушек, чередующиеся по высоте стержня. В первом случае обмотки называют концентрическими, во втором – чередующимися. В силовых трансформаторах обычно применяют концентрические обмотки, причём ближе к стержням располагают обмотку НН, требующей меньшей изоляции относительно остова трансформатора, а снаружи – обмотку ВН.