Расчёт трансформатора. Определение напряжений и ЭДС обмоток трансформатора. Расчёт охлаждающей поверхности магнитопровода

                                                                                                                                                                                                                                 3. РАСЧЁТ ТРАНСФОРМАТОРА

Для работы радиотехнических и электронных устройств необходимо иметь один или несколько источников постоянного напряжения. Т.к. для питания измерителя используется сетевое напряжение переменного тока 220 В, то для понижения последнего до 10 В требуется изготовить и рассчитать параметры понижающего трансформатора. В этой главе прилагаются расчёты такого трансформатора. В качестве магнитопровода выбран броневой Ш-образный сердечник.

Исходные данные:

U₁=220 В - напряжение питающей сети;

U₀=10 В - напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора:

I₀=0.1 А - ток потребления прибором.

3.1 Определение напряжений и  ЭДС обмоток трансформатора:

Е₁»0.95U₁,                                                                                                                                                                 где Е1 - ЭДС первичной обмотки трансформатора;  

Е₁»0.95*220=209 В;

U₂»(U₀+2)/1.1,                                                                                                                                                          где U₂ - напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора при однофазной мостовой схеме включения нагрузки;

U₂»(10+2)/1.1=10.91 В;

E₂»1.05U₂,                                                                                                                                                              где E₂ - ЭДС вторичной обмотки трансформатора;

E₂»1.05*10.91=11.46 В.

3.2 Расчёт токов обмоток трансформатора:

I₂=1.8I₀,                                                                                                                                                                                где I₂ - ток вторичной обмотки трансформатора;

I₂=1.8*0.1=0.18 А;                                                                                                                                                по второму закону трансформации

I_общ=E₂/E₁*I₂,                                                                                                                                                        где I_общ - ток, пронизывающий обмотки трансформатора;

I_общ=11.46/209*0.18=0.01 A.

3.3 Габаритная мощность трансформатора:              

Р_габ=1/2(U₁I_общ+U₂I₀);

Р_габ=1/2(220*0.01+10.91*0.1)=1.65 В·А;

3.4 Выбор магнитопровода трансформатора:

QcQo=P_габ*10²/2.22*¦*B*J*h*s*Kc*Km,                                                                                                                                   где Qc - сечение стержня, см²;                                                                                                                                                          Qo - площадь окна магнитопровода, приходящая на обмотки одного стержня, см²;                                                            h- КПД трансформатора;                                                                                                                                                          s - количество стержней, несущих обмотки;                                                                                                                       Kc - коэффициент заполнения магнитопровода сталью;                                                                                                     Km - коэффициент заполнения окна медью обмотки;                                                                                                                     ¦- частота питающей сети, Гц;                                                                                                                                                      B - магнитная индукция в магнитопроводе, Тл;                                                                                                                      J - плотность тока, А/мм²;

QcQo=1.65*100/2.22*50*1.1*4.8*0.82*1*0.93*0.23=1.61 см⁴,                                                                                       примечание:

значения h, s, Kc, Km, B, J находятся из таблицы.

С помощью произведения QcQo=1.61 см⁴ находим из таблицы рекомендуемый магнитопровод:                                                                                                                                                                                                                тип магнитопровода Ш8 х 12.5;                                                                                                                                                 a=0.8 см;                                                                                                                                                                                                  b=0,8 см;