розрахунок трансформатора

Розрахункова умова - мінімум вартості

Температура навколишнього середовища # +1256; = 50 ° С

Розрахункова обмеження: максимальна температура

95 ° С ≤ # +1256; макс ≤ 105 ° С

Основними елементами конструкцій трансформаторів є магнітопровід і котушки з обмотками.

Залежно від технології виготовлення магнітопроводи трансформаторів невеликої потужності діляться на пластинчасті (при товщині листа не менше 0,15 мм) і стрічкові.

За конструктивним виконанням пластинчасті і стрічкові магнітопроводи діляться на три основних типи: стрижневі, броньові і кільцеві.

Стрижневі пластинчасті магнітопроводи зазвичай збираються з прямокутних пластин однакової ширини, однакових П-подібних пластин або з П-подібних пластин і прямокутних перекришек.

Броньові пластинчасті магнітопроводи збираються з Ш-образних пластин і прямокутних перекришек або з однакових Ш-образних пластин з роз'ємом по середині стрижня, а так само з суцільних пластин з просіченням середнього стрижня.

Для зменшення магнітного опору в місцях стику окремих пластин їх збирають впереплет, тобто в одному шарі перекришка знаходиться внизу, а в сусідніх вгорі.

Кільцеві пластинчасті магнітопроводи збираються з окремих пластинчастих кілець. Стрижневі й броньові стрічкові магнітопроводи збираються встик з окремих сердечників підковоподібної форми з поперечним або поздовжнім розрізом.

Для отримання можливо меншого магнітного опору в місцях стику розрізних стрічкових сердечників їх торцеві поверхні піддаються шліфовці.

Кільцеві стрічкові магнітопроводи виготовляються шляхом навивки стрічки необхідної ширини на оправу даного діаметра; вони мають мінімальним магнітним опором, але ускладнюють виготовлення (намотування обмотки) трансформатора.

Для зменшення магнітного опору розрізних стрічкових магнітопроводів обидві його частини при складанні трансформатора склеюються за допомогою спеціальної феромагнітної пасти, що містить карбонильное залізо. Іноді склеюють і збираються встик пластинчасті магнітопроводи. Особливо ефективне використання пасти для магнітопроводів малих розмірів, у яких опір повітряного зазору становить значну частину їх загального опору. Однак для зменшення струму холостого ходу необхідно щоб склад пасти був однорідним, а склеює шар був можливо тонше.

Котушки трансформаторів являють собою сукупність обмоток і системи ізоляції забезпечують нормальну роботу в заданих умовах навколишнього середовища. Обмотки виготовляються з ізольованих проводів; крім того передбачається ізоляція котушок від муздрамтеатру, междуслоевая ізоляція, междуобмоточная ізоляція, зовнішня (зовнішня) ізоляція котушок.

Ізоляція обмотки від стрижневих і броньових магнітопроводів здійснюється за допомогою каркасів, виготовлених з негігроскопічних матеріалу, що володіє необхідною електричної і механічної міцністю. Найпростіший і найпоширеніший тип каркаса являє собою гільзу, виготовлену з електротехнічного картону (електрокартону). Часто застосовуються склеєні з електрокартону каркаси. При масовому виробництві трансформаторів використовуються збірні каркаси, виготовлені з твердих ізоляційних матеріалів (гетинакс або текстоліту) або пресовані з пластмаси каркаси.

Крім муздрамтеатру і обмоток в конструкцію трансформатора малої потужності входять деталі для зборки окремих частин сердечника, кріплення зібраного трансформатора, клеми для приєднання кінців обмоток, охолодження муздрамтеатру і котушок, захисту від механічних пошкоджень і вологозахисту.

1.Методіка РОЗРАХУНКУ ТРАНСФОРМАТОРА

1.1 Вибір муздрамтеатру

1.1.1 Визначаємо розрахункову потужність трансформатора. Так як (S2 + S3)> 100 ВА, розрахункову потужність визначаємо по формулі:

Величину ККД при розрахунковій потужності трансформатора S р = 250 ВА, і частоті f = 400Гц, вибираємо 0,94

1.1.2 Вибираємо конструкцію магнітопровода за величиною розрахункової потужності, частоті і максимального напруження. Для даної розрахункової потужності вибираємо стрижневий трансформатор з двома котушками і стрічковими рознімними сердечниками, оскільки він має велику поверхню охолодження в порівнянні з броньовими і меншу середню довжину витка.

Розрахувавши значення RQр = 0,78

1,17; п.1.6, вибираємо стрижневий стрічковий магнітопровід серії ПЛМ.

1.1.3 Вибираємо матеріал сердечника

При розрахунковому умови на мінімум вартості, і при даних частоті і потужності вибираємо стрічкову сталь марки Е340, товщиною 0,15 мм.

1.1.4 За знайденою величиною S р для даної конструкції муздрамтеатру знаходимо орієнтовні значення:

максимальної магнітної індукції - Вмакс = 1Т;

щільності струму - jср = 3,3 А / мм ²;

коефіцієнта заповнення вікна - Rок = 0,22;

коефіцієнта заповнення муздрамтеатру - Rст = 0,9;

1.1.5 Визначаємо твір перетину сердечника на площу вікна

10² / 2,22fВвибр jср Rок Rст; (2)

Rст - тепловий опір торцевої поверхні сердечника;

Rсб - тепловий опір бічної поверхні сердечника;

# 945; ст - коефіцієнт тепловіддачі з торця сердечника;

# 945; сб - коефіцієнт тепловіддачі з бічної поверхні сердечника;

Sохл ст - відкрита торцева поверхня сердечника;

Sохл б - відкрита бокова поверхня сердечника;

Rк - термічний опір каркаса, ° С / Вт;

10 -3. Вт / (см ° С) - теплопровідність каркаса;

Sк - поверхню каркаса;

к = 0,15 см - товщина каркаса;

1.4.16 Визначаємо величину теплового потоку між Катуша-кою і сердечником.

маса стали сердечника, кгGст = 0,87

питома витрата стали, кг / кВАGст / S = 3,48

маса міді обмоток, кгGм = 0,17

питома витрата міді, кг / кВАGм / S = 0,68

(Де S - Cуммарная повна потужність

вторинних обмоток трансформатора)

відношення маси стали до маси медіGст / Gм = 5,1

втрати в сталі сердечника, ВтPст = 12,2

втрати в міді обмоток, ВтPм = 5,08

відношення втрат в міді до втрат в сталіPм / Pст = 0,42

КПД при найменшому навантаженні # 951; = 0,94

максимальне перевищення температури

трансформатора над температурою

довкілля, ° С # +1256; макс = 54,8

намагнічує токI0 / I1 = 0,18

відносні зміни напруг

при номінальному навантаженні,%