Трансформатор для вторичных источников питания. Определение токов трансформатора. Ток в первичной обмотки трансформатора

Министерство    образования    Российской     Федерации

          САНКТ- ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

        Кафедра автоматизированного электропривода и электротехники

Курсовая работа по теме:

ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ.

Выполнил студент 533 группы:	А
Проверил:

Санкт-Петербург

2002 г.

Задание на курсовую работу:

S2	S3	Cosφ2	Cosφ3	U1	U2	U3	t	особые условия
ВА	ВА	-	-	В	В	В	˚С	минимум стоимости
770	250	0,8	0,7	220	80	200	60

f = 50Гц

I2

I1

I3

U1

Cosφ3

U3

Cosφ2

U2

W1

W3

W2

1. Определение токов трансформатора

Токи  вторичных обмоток:

Ток в первичной обмотки трансформатора:

Из графика:

где I_1a  - активная составляющая тока первичной обмотки;

       I_1р – реактивная составляющая тока первичной обмотки

I_1р складывается из реактивной составляющей тока нагрузки, приведенной к первичной обмотке, и тока намагничивания Iµ.

Из графика:                                                                   тогда получаем:                                                    

2. Выбор индукции в стержне и ярме трансформатора.

Индукция в сердечнике трансформатора с ленточным разъемным магнитопроводом из холоднокатанной электротехнической стали может быть принята в пределах 1.1¸1.3  Тл при частоте напряжения 50 Гц.

3. Выбор плотности тока в проводах обмоток трансформатора.

Для обмоток трансформатора выбираем медный провод. В соответствии с рекомендациями, приводимыми в [1], в трансформаторах с мощностью от 100 до 1000 ВА для медного провода плотность тока может быть выбрана в пределах 2<j<3,5 A/мм².

j = 3,5 A/мм².

4. Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника трансформатора.

Активная площадь поперечного сечения стержня силового трансформатора малой мощности S^/_c:

где:

 - отношение массы стали к массе материала обмоток. При минимуме стоимости следует выбирать α = 4,0 . . . 6,0

   

j = 3,5 A/мм²

Постоянный коэффициент С для трансформаторов с медными обмотками может быть приближенно принят:

В таблице сердечник с ближайшим значением площади поперечного сечения ШЛ 40x80 рассчитан на мощность 680 ВА.

Мощность проектируемого трансформатора S₁ = 1200 ВА

          Для трансформаторов броневого типа с ленточным магнитопроводом сечение ярма равно половине сечения стрежня:

А = 40 мм

h = 100 мм

c = 40 мм

C = 160 мм

H = 140 мм

b = 80 мм

l_ср = 34.2 см

S_ок = 40 см²

G_с = 7430 г

Ориентировочная мощность:

f = 50 Гц – P = 1200 Вт

f = 400 Гц – P = 3500 Вт

Сердечник будет изготовлен из анизотропной холоднокатанной стали марки 3412

5. Определение числа витков обмоток трансформатора.

Из графика:

Предварительное число витков первичной обмотки:

т.к. число витков должно быть целым, то

Э.Д.С. первичной обмотки:

Напряжение приходящееся на один виток обмотки:

6. Определение сечения и диаметра проводов обмоток.

Предварительное значение поперечных сечений проводов обмоток:

Ближайшие сечения и диаметры проводов по ГОСТ 2773-51 марки ПЭВ равны:

Окончательное значение плотностей тока в выбранных проводах:

7. Выбор изоляции проводов обмоток.

По ГОСТу 2773-51 выбраны провода марки ПЭВ. Изоляция между катушкой и стержнем – плёнка изоляционная марки ПЭТф по ГОСТ 2824-60. Изоляция между обмотками – плёнка изоляционная марки ПЭТф ГОСТ 2824-60. Изоляция между слоями – плёнка изоляционная марки ПЭТф.

8. Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна трансформатора.

Руководствуясь правилом – обмотку с более высоким напряжением следует размещать на стержне первой и принимая во внимание сечения выбранных проводов третью обмотку расположим на стрежне первой, первую на стержне второй, а вторую на стержне третьей.

Число витков первичной обмотки в одном слое:

Число слоев в обмотках:

Толщина обмоток:

С^/ - ширина окна расчетная.

k₂ =1¸2 – коэффициент увеличения катушки за счет неплотностей прилегания слоев, в результате чего катушка приобретает овальную форму.

e₀ =1.0¸2.0 мм – толщина изоляции между катушкой и стержнем.

e₃ =3¸5 мм – расстояние от катушки до второго стержня; это воздушный промежуток.

d₁,d₂,d₃, - толщина соответствующих обмоток в миллиметрах.

d₁₂,d₂₃ – толщина изоляции между обмотками, каждая из них выбирается равной 1 мм.

с = 40мм                                  С^/ = 29.3мм

Т.к. расчетная ширина окна С^/ меньше, чем ширина окна С у выбранного