7. Расчёт трансформатора
Данные:
U1 – напряжение питающей сети, В 220
f – частота питающей сети, Гц 50
U2 – напряжение на первой вторичной обмотке, В 12
I2 – сила тока в первой вторичной обмотке, А 0,5
U3 – напряжение на второй вторичной обмотке, В 36
I3 – сила тока во второй вторичной обмотке, А 1
cosj2 – коэффициент мощности первой вторичной обмотки 0,9
cosj3 – коэффициент мощности второй вторичной обмотки 0,9
Диапазон температуры окружающей среды, 0С +15…+35
Перегрев, 0С 75
7.1 Суммарная мощность вторичных цепей, ВА:
∑SII = S2 +S3
где S2 = U2·I2 – полная мощность первой вторичной цепи;
S3 = U3·I3 – полная мощность второй вторичной цепи;
∑SII = 12·0,5 + 36·1 = 42
7.2 Трансформатор броневой, магнитопровод ленточный(ШЛ).
7.3 Материал магнитопровода: сталь 3412 (электротехническая анизотропная холоднокатаная сталь, содержание кремния 4%) ГОСТ 21427 – 73, толщина листа 0,35мм с термостойким изоляционным покрытием (литература – 1).
7.4 КПД, %: для данного трансформатора КПД лежит в пределах от 77 до 86 в зависимости от полной мощности и частоты трансформатора (литература–1).
Принимаю η = 84
7.5 Габаритная мощность, ВА:
Рг = 0,5·(1 + ) · ∑SII
Рг = 0,5·(1 + ) · 42 = 46
7.6 Максимальная магнитная индукция, Тл:
принимаю Вmax=1,6 ,в зависимости от вида магнитопровода (литератра-1)
7.7 Коэффициент заполнения сталью:
Кст = 0,93 , для толщины листа 0,35 мм с лаковой изоляцией, по таблице (литература – 1).
7.8 Коэффициент заполнения окна обмоточным проводом
Кок лежит в пределах от 0,27 до 0,35 в зависимости от мощности транформатора по графику (литература – 1), принимаю Кок = 0,3
7.9 Средняя плотность тока, А/мм2:
Для броневого трансформатора с листовым магнитопроводом плотность тока лежит в пределах от 2,3 до 3,5 по таблице (литература – 1), принимаю jср = 3
7.10 Коэффициент распределения окна между обмотками:
n = 2,075 в зависимости от мощности трансформатора по графику (литература – 1).
7.11 Расчётное произведение площади стали на площадь окна, см4:
Sст· Sок =
Sст· Sок = = 32,1
7.12 Оптимальное соотношение размеров для обеспечения минимальной массы по заданному нагреву по таблице (литература – 1):
X = 0,9
Y = 2
Z = 2,5
7.13 Основной базовый размер, мм:
а =
a = =16,3
7.14 Остальные размеры, мм:
b = Y·a
с = X·a
h = Z·a
b = 2 · 16 = 32
с = 0,9 · 16 = 14,4
h = 2,5 · 16 = 40
7.15 По ГОСТ 22090-75 выбираем стандартный магнитопровод ШЛ 16x32 с размерами в мм: а=16, b=32, с=16, h=40, длиной средней магнитной линией lср=13,6 (литература – 1).
7.16 Площадь стали, см2:
Sст = а·b
Sст = 1,6 · 3,2 = 5,12
7.17 Площадь окна, см2:
Sок = с·h
Sок = 1,6 · 4,0 = 6,4
7.18 Стандартное произведение площади стали на площадь окна,см4:
Sст· Sок = 32,6
7.19 Скорректированная средняя плотность тока, А/см2:
по стандартному значению Sст· Sок
jср =
jср = = 2,95
7.20 Падения напряжения, %:
Предварительно, в зависимости от мощности по графику (литература–1)
∆U1 = 6
∆U2 = ∆U3 = 10
7.21 ЭДС во вторичных обмотках, В:
Е2 = U2· (1+)
Е3 = U3· (1+)
Е2 = 12·(1+10/100) = 13,2
Е3 = 36·(1+10/100) = 39,6
7.21 ЭДС первичной обмотки, В:
Е1 = U1· (1- ∆U1/100)
Е1 = 220· (1- 6/100) = 207
7.22 ЭДС одного витка, В:
е = 4,44·f·Bmax·Кст·Scn·10-4
е = 4,44·50·1,6·0,93·5,12·10-4 = 0,169
7.23 Число витков обмоток:
первичной w1= Е1/е
w1=207/0,16 = 1225
вторичных w2 = Е2/е
w3 = Е3/е
w2 = 13,2/0,169 = 78
w3 = 39,6/0,169 = 234
7.24 Ток холостого хода, А
I0 =
где lcр – длина средней магнитной линии, см: lcр = 13,6
δ – величина стыка в магнитопроводе, мм: δ=10·10-4
Нmax – напряжённость магнитного поля для стали 3412, при Вmax = 1,6Тл по таблицам намагничивания (литература – 5), А/см: Нmax=10
I0 = = 0,093
7.25 Суммарная активная мощность вторичных цепей, Вт:
ΣР2 = S2·Cosφ2 + S3·Cosφ3
ΣР2 = 6·0,9 + 36·0,9 = 37,8
7.26 Суммарная реактивная мощность вторичных цепей, ВАр:
ΣQ2 = S2·Sinφ2 + S3·Sinφ3
ΣQ2 = 6·0,436 + 36·0,436 = 18,3
7.27 Активная составляющая первичного тока при номинальной нагрузке, А:
I1a =
I1a = = 0,2045
7.28 Реактивная составляющая первичного тока при номинальной нагруз- ке, А:
I1р = + Iор
I1р = + 0,093 = 0,192
7.29 Ток в первичной обмотке при номинальной нагрузке, А:
I1 =
I1 = = 0,279
7.30 Относительное значение тока ХХ, %:
I0 = ·100
I0 = ·100 = 33,3
7.31 Предварительное сечение поперечного сечения проводов обмоток, мм2:
qпр=
первичной обмотки q1пр = = 0,0946
вторичных обмоток: q2пр == 0,1695
q3пр = = 0,339
7.32 Стандартные размеры проводов (литература – 5):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.