Произвести расчет однофазного трансформатора мощностью Sн, при заданном напряжении сети U1 и напряжении вторичной обмотки U2, частота сети f. Сердечник броневого типа. При расчете самостоятельно задать отношение веса стали к весу меди «а» в пределах (4-6). Принять магнитную индукцию в сердечнике В=12000 Гс=1,2 Тл и плотность тока j=2,5 А/мм2.
№ вариант Полная мощность трансформатора Sн, ВА Напряжение сети U1, В Вторичное напряжение U2, В КПД n Частота сети, Гц Максимальная индукция Вм, Гс
7 65 220 24 0,88 50 12000
Расчет трансформатора малой мощности. Требуется рассчитать трансформатор мощностью Sн=65 ВА, при напряжении первичной вторичной обмотки U1=220 В и U2=24 В, частота тока сети f=50, сердечник броневого типа.
При расчете зададимся отношением веса стали к весу меди (а=5,5), магнитной индукцией В=12000 Гс и плотностью тока j=2,5 А/мм2.
Решение
Определяем коэффициент трансформации
K=U1U2=22024=9,2;
Ток вторичной обмотки:
I2=SнU2=6524=2,7 А
Ток первичной обмотки:
I1=SнŋU1=650,88*220=0,33 А
(КПД считаем ŋ=0,88)
Поперечное сечение проводов первичной и вторичной обмотки:
g1=I1j=0,332,5=0,13 мм2
g2=I2j=2,72,5=1,08 мм2
По табл. 7.2 выбираем ближайшие стандартные сечения проводов и выписываем их диаметры с изоляцией и без нее:
g1=0,13 мм2, d1=0,41 мм, d1=0,44 мм
g2=1,05 мм2, d1=1,16 мм, d1=1,22 мм
Действительная плотность тока в обмотках:
j1=I1g1=0,330,13=2,54 A/мм2
j2=I2g2=2,71,05=2,57 A/мм2
Средняя плотность тока j=j1*J2=2,54*2,57=2,5 A/мм2
Поперечное сечение стержня сердечника:
Sc=CSн*a*106f*B*j=0,765*5,5*10650*12000*2,5=10 см2
где С – коэффициент при броневом сердечнике равный 0,6+0,8
По приближенной формуле Sc=1,3Sн=1,365=10 см2;
Магнитный поток в стержне сердечника Ф=В*Sc=10*12000=1,2*105 Мкс.
Число витков в обмотке:
W1=4,5*U1*105Ф=4,5*2201,2=825
W2=4,5*U2*105Ф=4,5*241,3=83
ЭДС в одном витке:
e=U1W1=U2W2=220825=2483=0,277B
Площадь окна сердечника:
Qокна=g1*W1+g2*W2Kокна=825*0,24+83*1,050,3=648 мм2
(Кокна принимаем равным 0,3).
Размеры сердечника:
Меньшая сторона поперечного сечения сердечника (рис.7.6)
а=Sс*1001,2+2=100*101,2+2=22,5+29мм.
Из табл
. 7.3 выбираем стандартные пластины УШ-26, имеющие следующие размеры: а=26 мм; у=17 мм; с=17 мм; h=47 мм; Qокна=799 мм2; L=94 мм; Н=81 мм.
Площадь окна выбранных пластин больше необходимой для размещения обмоток, вычисленной в п.9 (Qокна=648 мм2) и, следовательно, выбранные пластины позволяют разместить обмотки в окне сердечника.
Большая сторона поперечного сечения стержня:
в=Sс*100а=10*100а=37,4 мм;
число пластин: n=BΔ=37,40,35=107.
Размещение обмоток на сердечнике:
Высота обмотки: hоб=h-4,4=47-4,4=42,6 мм.
Число витков в обмотке по высоте стержня:
W1=hобd1=42,60,44=97;
W2=hобd2=42,61,22=35;
Число рядов обмоток по ширине окна:
К1=W1W1=82597=9;
К2=W2W2=8335=2;
Толщина катушек по ширине окна сердечника:
В1=К1*d1=9*0,44=3,96 мм
В2=К2*d2=2*1,22=2,44 мм
Проверка размещения обмоток в окне сердечника, реальный размер обмоток с изоляцией по ширине окна сердечника:
В=в1+в2+3,5=3,96+2,4+3,5=9,9 мм
Свободный промежуток между обмотками и ярмом сердечника Всв=с-в=17-9,8=7,25 мм, т.е
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
