Файл: Техническое задание Рассчитать силовой трансформатор для источника вторичного электропитания по следующим данным.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.05.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Определение поперечного сечения и диаметра проволоки
Выбор сердечника трансформатора
Определение потерь в медных обмотках
рассеяния обмоток (в относительных единицах)
Падения напряжений на обмотках при
номинальной нагрузке (в относительных
Напряжения на вторичных обмотках
n1= ,
где h - высота окна выбранного сердечника, мм;
d1u - диаметр провода первичной обмотки с изоляцией;
hиз.1 - расстояние от обмотки до ярма, мм, hиз.1 =2 мм;
ky1 = коэффициент укладки провода в осевом направлении, ky1 =1,045.
n1= (41-2·2) /0,60·1,045=59,011≈59.
Число слоев первичной обмотки m1 двухкатушечного трансформатора составит:
m1= ,
где
W1 - число витков первичной обмотки.
m1=133/59·2=2,421.
Полученное значение округляется до ближайшего целого числа m1=3
Напряжение между 2 слоями первичной обмотки определяется по следующей формуле::
Uc1=2n1e,B,
Uc1=2·59·0,7623 =89,96
Поскольку напряжение между двумя слоями превышает 50 В, между слоями обмотки следует поместить изолирующие прокладки толщиной y1=0,05.
Толщина первичной обмотки δ1 составляет::
δ1=ky2*m1·d1u+kms*(m-1)*λ1,мм,
где ky2 - коэффициент укладки обмоток в радиальном направлении и ku2=1,055;
m1 - количество слоев первичной обмотки; d1 - диаметр провода первичной обмотки с изоляцией, мм;
cmc - коэффициент ослабления
Межслойная изоляция определяется кривой,
По диаметру проволоки
Толщина изоляции cmc=1,08
δ1=1,055·3·0,60+1,08· (3-1) ·0,05=4,059 хмм.
Количество витков вторичной обмотки 1 слоя составляет следующее:
n2= ,
где,
d2u - диаметр провода вторичной обмотки с
изоляцией, мм;
hиз2 - расстояние от вторичной обмотки до ярма,
мм, hиз2= 2 мм;
ky1 - коэффициент укладки провода в осевом
направлении = 1,045.
n2= (41-2·2) /0,45·1,045=78,681 ≈ 79.
Число слоев вторичной обмотки m2 двухкатушечного стержневого трансформатора составит:
m2= ,
где W2 - количество витков вторичной обмотки.
м 2=372/2/79=2.5242.
Полученное значение округляется до ближайшего целого числа m2=3.
Напряжение между 2 слоями вторичной обмотки определяется по следующей формуле::
Uc2=2 n 2 В,В,
Uc2=2·79·0,7623 12045525
Поскольку напряжение между двумя слоями превышает 50 В, между слоями обмотки следует разместить изоляционные прокладки толщиной φ=0,05 мм, cmc=1,08, ky2=1,055.
Толщина вторичной обмотки δ2 составляет:
δ2=ky2m2d2u+км(м2-1)λ,мм,
δ2=1,055·3·0,45+1,08 (3-1) ·0,05=1,53225 хмм.
Количество витков 1-й обмотки 3-го слоя выглядит следующим образом:
n3= ,
где dзи - диаметр провода третьей обмотки с изоляцией;
ky1 - коэффициент укладки провода в осевом
направлении; ky1 =1,045;
hизз - расстояние от третьей обмотки до ярма, мм; hизз=2 мм.
n3= (41-2·2) /1,12·1,045=31,6131 ≈ 32.
Число слоев третьей обмотки трансформатора составит:
m3= ,
где W3 - число витков вторичной обмотки.
m3=24/2/32=0,375.
Полученное значение округляем до целого числа m3=1.
Напряжение между двумя слоями вторичной обмотки определяется по формуле:
Uc3=2n3·Eв, В,
Uc3=2·30·0,2199=13, 194 B.
Напряжение между 2 слоями не превышает 50 В, поэтому изоляционную прокладку не следует размещать между слоями обмотки. kms=1,08, y3=1,055. Толщина третьей обмотки составит:
δ3=ky3m3d3u+kмс (m3-1) γ3, мм,
δ3=1,055·1·1,12=1,1816 мм.
Общий размер радиуса катушки определяется по следующей формуле:
акат= , мм,
где - Предполагается, что зазор между втулкой и центром составляет 0,5 мм;
Рис - мм, с учетом толщины каркаса, дополнительного утепления на каркасе;
- Радиальный размер намотки, мм;
Петля h - наружная изоляция, толщина мм;
h/. mo, h//. mo - толщина между роликами
Изоляция, мм;
kmo - коэффициент утечки изоляции между обмотками, равный 1,25;
kv - коэффициент радиального изгиба, равный 1;
Предположим, что коэффициент демпфирования внешних изоляционных обмоток kno равен 1,7.
Предполагается, что толщина рамки составляет 1,5 мм. На каркас наматывается изоляционная бумага, что обеспечивает лучшую прокладку проводов и усиленную изоляцию. Для этой цели используется кабельная бумага К-12 при значении рабочего напряжения первичной обмотки до 500В, rizos=1,62мм в 2 слоя толщиной 0,12мм.
Толщина изоляции вне Ism выбирается в соответствии с рабочим напряжением последней обмотки. При U P<500 В внешняя изоляция состоит из 2 слоев бумаги K-12 и 1 слоя батистовой ленты толщиной 0,16 мм, h=0,4 мм.
Толщина изоляции между обмотками определяется в зависимости от значения испытательного напряжения обмоток с наибольшим напряжением. До 1600 В в Uisp, соответственно, K-12h' три слоя. mo=3·0,12=0,36мм.
До 1000 В в Uisp, соответственно, два слоя K-12h". mo=2·0,12=0,24мм.
акат=0,5+ (1,62+2,007+1,25·0,33+1,53225+0,33+1,1816+1,7·0,38)
=8,55935 мм.
Амплитудное значение рабочих напряжений обмоток может быть определено из выражения:
Up. макс= Up,
где Up - рабочее напряжение обмоток, В.
Up. макс1= 220=311,127 В;
Up. макс2= 100=140 В;
Определяем испытательные напряжения обмоток:
Uисп1=1,2 кВ;
Uисп2=0,85 кВ;
Величина зазора между катушками для двухкатушечного трансформатора: ε=с-2акат.
Величина зазора θ должна находиться в диапазоне 0,5-2,0 мм, чтобы катушка могла нормально устанавливаться на окне магнитного сердечника.
ε =19-2·7,16=1,6813 мм.
Определение средней длины намоточной катушки
Средняя длина намотки зависит от порядка, в котором она намотана на катушку:
ср. в1=
, м,
где aк и вк - наружные размеры каркаса.
ак=а+2∆3+2hиз. осkв, мм,
вк=в+2∆3+2hиз. осkв, мм,
aк=14+2·0,5+2·1,62·1=16,1 мм,
вк=22+2·0,5+2·1,62·1=24,1 мм,
r1=0,5δ1kв, мм,
r1=0,5·2,007·1=1,0035 мм
ср. в1= =0,087 м,
ср. в2= , м,
r2= , мм
r2= (2,007+0,33·1,25+0,5·1,532) ·1=3,185625 мм,
ср. в2= =0,1005 м,
r3= , мм,
ср. в3= , м,
r3= (1,0035+1,25·0,33+3,185625+1,25·0,33+0,5·1,1816) ·1=4,95505 мм,
ср. в3= =0,1 м.
Расчет массы медных обмоток
Расчет меди обмоток определяется по формуле:
Gмi=8.9Wiqi , кг,
где,
Wi - число витков соответствующей обмотки (i=1,2,3).
qi - поперечное сечение соответствующей
обмотки, мм2
- средняя длина витка обмотки, м.
Масса меди первой обмотки:
Gм1= 8,9·286·0,2376·0,087·10-3=0,0623 кг.
Масса меди второй обмотки:
Gм2=8,9·399·0,132·0,1005·10-3=0,047 кг.
Масса меди третьей обмотки:
Gм3=8,9·24·0,8495 ·0,1·10-3=0,02 кг.
Суммарная масса обмоток трансформатора:
Gм=Gм1+Gм2+Gм3, кг,
Gм=0,0623+0,047+0,1=0,13 кг.
500>