Домашние задания по основам теории преобразования электрической энергии ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1 «РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА»

Скачать: 24_2015_t.zip [74,98 Kb] (cкачиваний: 0)  

Домашние задания

по основам теории преобразования электрической энергии

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1

«РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА»

Вариант № 24

Произвести расчет однофазного трансформатора мощностью , при заданном напряжении сети и напряжении вторичной обмотки , частота сети f. Сердечник броневого типа =100º, =40º.

Будем рассматривать трансформатор малой мощности, не имеющий принудительной системы охлаждения.

1) Прежде всего определим соотношение , связывающее геометрические и электромагнитные параметры трансформатора (плотность тока возьмем равной j = 2,7 А/ , коэффициенты заполнения окна медью = 0,28 и сердечника сталью =0,93):

с учетом того, что =10000Гс=1Тл.

Выбираем типовой броневой магнитопровод с произведением больше 43,25 . Таким ближайшим к рассчитанному является магнитопровод ШЛ20´25, у которого = 50 .

Для такого трансформатора имеем следующие данные:

учитывая, что толщина ленты 0,35 мм.

2) Далее рассчитаем по уравнению трансформаторной ЭДС число витков в обмотках:

В соответствии с полученными данными возьмем следующее число витков:

3) Далее определим токи в первичной и вторичной обмотках:

Теперь найдем сечение проводов первичной и вторичной обмоток:

В соответствие с полученными данными возьмем стандартные провода для первичной и вторичной обмоток следующих сечений:

4) Проверим расположения обмоток в окне:

Мы видим, что обмотки не размещаются в окне. Поэтому выберем больший стандартный сердечник и повторим расчеты. Рассмотрим магнитопровод ШЛ20´32.

Для такого трансформатора имеем следующие данные:

также учитывая, что толщина ленты 0,35 мм.

Теперь повторим расчеты и проверим расположения обмоток в окне:

Видим, что в этом случае обмотки в окне хорошо размещаются

5) Далее определим магнитные потери (потери в стали) P_С. Заданной индукции, частоте и толщине листа соответствует удельная мощность потерь в стали P_уд=0,7 Вт/кг. С учётом того, что масса сердечника равна Gс=804г, получаем:

Теперь определим потери в меди P_М.

Для начала определим длину среднего витка первичной и вторичной обмоток:

Для последующих расчетов примем удельное сопротивление меди равным ρ=0,0172 при температуре τ₀ =20ºC, а температурный коэффициент электрического сопротивления α_темп = 3,8∙ .

Находим омические сопротивления проводов первичной и вторичной обмоток:

Таким образом, потери мощности на сопротивлениях обмоток:

6) Вычисляем нагрев трансформатора (коэффициент теплоотдачи примем равным = 12 ∙ Вт/ ∙ºС). Но для начала рассчитаем поверхность охлаждения трансформатора:

Таким образом, получаем:

7) Итак, проверяем трансформатор на нагревание:

Нагрев трансформатора получается допустимым.

Вывод: в результате проведенной работы был произведен расчет трансформатора малой мощности с сердечником броневого типа с некоторыми начально заданными параметрами; в результате расчета были учтены все необходимые параметры и все обязательные условия оказались выполненными.