Расчёт броневого трёхобмоточного трансформатора

Расчет выполняется, согласно методики, изложенной в [1].
Определяем типовую мощность трансформатора.
Действующее значение тока первой вторичной обмотки
I2 =1,11·I 02 =1,11· 1 = 1,11А.
Действующее значение тока второй вторичной обмотки
I3 =1,1 I03 =1,11· 4 =4,44 А.
Действующее значение напряжения первой вторичной обмотки
U2 = 1,11· U02 =1,11·42 = 46,6 В.
Действующее значение напряжения второй вторичной обмотки
U3 =1,11· U03=1,11·14=15,5 В.
Типовая мощность трансформатора
ΣР2 = 1,23(U02 · I 02 + U03 · I03) = 1,23 · (46,6 ·1,11 + 14 ·4,44) = 140 Вт.
Выбираем ленточный магннтопровод ШЛ из стали Э310: толщина ленты 0,35 мм.
Определяем ориентировочные значения индукции Вmax (из табл. 2.2), плотности тока (табл. 2.3), коэффициента заполнения окна kок (табл. 2.4) и коэффициента заполнения стали kст (табл. 2.5).
Вmax=1,65 Т; δ=2,6 А/мм2; kок=0,26; kст =0,93.
Определяем Sст ·Sок сердечника:
см4.
По таблице П. 1.1 выбираем сердечник ШЛ 25х32, у которого
см4, см2, Gст=1,17 кг.
Определяем потери в стали по формуле 2.4 и графику рис.2.1:
Вт,
где рст – удельные потери в стали, зависящие от индукции, частоты, марки материала и толщины ленты или пластины (по. рис. 2.1), рст=5 Вт/кг.
Находим активную составляющую тока холостого хода по формуле:
А.
Определяем намагничивающую мощность трансформатора по формуле 2.8 и графику рис. 2.3:
ВА,
где qст – удельная намагничивающая мощность, зависящая от индукции, марки стали, ее толщины, конструкции магнитопровода, его геометрических размеров и частоты (по. рис. 2.3), qст=50 ВА/кг.
Определяем реактивную составляющую тока холостого хода по формуле 2.9:
А.
Определяем номинальный первичный ток трансформатора по формуле 2.7 и таблице 2.6:
А,
где η - к.п.д . трансформатора, по таблице 2.6 η=0,85;
cosφ - угол сдвига фаз между U1 и I1 при активной нагрузке трансформатора, по таблице 2.6 cosφ=0,94.
Определяем ток холостого хода и его относительное значение:
А,
.
Относительное значение тока холостого хода входит в пределы 30...50%, следовательно магнитопровод выбран правильно.
Определяем число витков обмоток по формулам 2.12…2.15 и таблице 2.7:
,
,
,
где Е1 – э.д.с. первичной обмотки,
Е2, Е3 – э.д.с. вторичных обмоток.
В,
В,
В,
где ΔU1%, ΔU2% и ΔU3% - падение напряжения на обмотках в процентах от напряжения обмотки, по таблице 2.7 ΔU1%=5%, ΔU2%= =ΔU3%=8%.
,
,
.
Определяем сечения и диаметры проводов обмоток. Плотность тока в первичной обмотке выбрана ранее и равна δ1=2,6 А/мм2. Плотности тока во вторичных обмотках определяем по формуле 2.17:
δ2=δ3=0,7·2,6=1,82 А/мм2.
Сечения проводов определяем по формуле 2.18:
мм2,
мм2,
мм2.
Диаметры проводов обмоток определяем по формуле 2.19:
мм;
мм;
мм.
По таблице П.2.1 и по приведенным ранее рекомендациям определяем стандартные диаметры проводов и выбираем марку проводов.
Провод ПЭВ-1:
0,9 мм; 0,96 мм; 0,6362 мм2; 5,66 г/м;
0,9 мм; 0,96 мм; 0,6362 мм2; 5,66 г/м;
1,74 мм; 1,83 мм; 2,378 мм2; 21,1 г/м.
Определяем фактические плотности тока в проводах:
А/мм2;
А/мм2;
А/мм2.
Определяем амплитудные значения рабочих напряжений обмоток и находим испытательное напряжение по графику рис. 1.4:
В; Uисп=900 В;
В; Uисп=300 В;
В; Uисп=25 В.
Намотку обмотки производим на гильзу. Вычерчиваем эскиз размещения обмотки (см. рис. 1). Выбираем типы изоляции и определяем изоляционные расстояния.
Толщину гильзы принимаем равной 1 мм, hизoc=1 мм