Файл: Техническое задание Рассчитать силовой трансформатор для источника вторичного электропитания по следующим данным.docx

Вариант 6:		Сердечник: ШЛМ20х25 Мощность: 22 Вт Ток первичной обмотки: 0,25/0,145 А Масса: 0,85 кг
Напряжение, В	Допустимый ток, А	Выводы обмоток
1,25	2,56	11-12
1,25	2,56	13-14
2,53	2,56	15-16
2,51	2,56	17-18
0,35	2,56	19-20
0,35	2,56	21-22

Введение

Трансформатор - это статическое электромагнитное устройство, которое преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого той же частоты. Это свойство трансформатора позволило нам занять ценные ниши в различных отраслях человеческой деятельности.

Распространение электричества и развитие энергетической промышленности были бы невозможны без трансформаторов. Трансформаторы являются наиболее широко используемым оборудованием в электрических сетях. Большая часть электроэнергии поступает от электростанции к месту потребления при высоком напряжении, и уже на месте трансформаторы преобразуют электроэнергию до нужного уровня. А современная энергетика получила свое дальнейшее развитие, главным образом, благодаря конструкции трансформаторов в электротехнической промышленности.

Электромагнитные элементы, такие как трансформаторы и дроссели, широко используются в радиотехнике и электронном оборудовании. Трансформаторы и дроссели обычно используются в силовых цепях радиотехнического оборудования: выпрямителях, фильтрах, статических преобразователях, стабилизаторах и регуляторах напряжения и тока.

Существует много видов трансформаторов и специальных трансформаторов, которые являются общими для различных отраслей промышленности. Трансформаторы, как неотъемлемая часть производства, используются не только в энергетике, но и в строительстве, транспорте, специальных видах промышленного производства и т.д. Силовой трансформатор является основной частью схемы многих элементов автоматизации (электроника, магнитные усилители, индуктивные датчики и т.д.).).

Расчёт

1. Определите мощность, подаваемую на нагрузку трансформатором:

2. В качестве материала сердечника мы выбираем сталь 3412 толщиной 0,35 мм (старое название E23), которая обладает высокими магнитными свойствами.

Мы выбираем ленточный магнитный сердечник, потому что он более эффективно использует магнитные свойства сердечника трансформатора, чем пластинчатый. Кроме того, производство ленточного сердечника проще и дешевле, чем производство пластинчатого сердечника.

3. Найдите начальное

значение этой марки стали:

Плотность тока из:

Коэффициент заполнения окна:

Коэффициент заполнения магнитопровода:

4. По формуле (5-2) (1) находим:

5. Из П2-2 выбираем ленточный магнитопровод ШЛМ 20х25, у которого:

* Поскольку в таблице указана масса магнитного сердечника ленты толщиной 0,15мм, формула в сноске в таблице Р2-2 используется для расчета массы ленты толщиной 0,35 мм и нахождения скорости заполнения сталью (к=0,93).

Габаритные размеры:

h=36,0мм;

a=20,0мм;

c=12,0мм;

C=65,0мм;

H=56,5мм;

B=25,0мм;

6. Используйте формулу для определения потерь стали на индукцию

7. Найдите активную составляющую холостого тока по формуле при максимальном напряжении электрической сети:

8. Находим полную намагничивающую мощность:

() для стали 3412 (Э23):

9. По формуле находим реактивную составляющую тока холостого хода:

10. Абсолютные и относительные значения тока холостого хода определяются по следующему уравнению:

Также определяют величину номинального тока первичной обмотки по формуле выбора значения КПД и коэффициента мощности с учетом исходных данных:

Определяем величину реактивной составляющей тока холостого хода:

11. Используйте формулу, чтобы найти количество витков обмоток трансформатора:

Для первичной обмотки он допускает падение напряжения на 13%

E1 =U1 (1-?U1 % •10-2)= 220(1-0.13) = 191,4 В

Чтобы рассчитать количество витков вторичной обмотки, принимая во внимание низкую мощность трансформатора и значение напряжения вторичной обмотки, примите падение напряжения на 20%:

E2 =U2 (1+?U2 % •10-2)= 12(1+0.2) = 14,4 В

12. По формуле определите величину поперечного сечения провода в обеих обмотках, возьмем значение плотности тока из пункта 3 (первичная обмотка 2,5А (в зависимости от условий), вторичная обмотка 0,216А (пункт 10).:

13. Выберите стандартное сечение и диаметр провода в серии "1-UEW" [4] cредний охват:

290,2860,0642268,50,0390,3380,602181,0240,82420,950,0621,127,54

14. Определите фактическую плотность тока в проводе с учетом введенной коррекции выбранного стандартного сечения обмотки:

Как видим, фактические плотности тока в проводах не сильно расходятся с теоретическими данными.

15. В соответствии с формулой и графиком определите испытательное напряжение обмоток трансформатора:

16. Зная геометрию обмоточного провода и железа переходим к расчету гильзы.

Длина рукава должна быть на 1 мм короче высоты окна (по 0,5 мм с каждой стороны, т.е. расстояние от крайнего витка намотки до центра):

По формуле определите допустимую осевую длину намотки на втулку:

Длина концевой изоляции 1 и 2 обмоток -

17. Найдите количество поворотов

c

огласно формуле и графику, 1 слой и количество слоев каждой обмотки:

18. Переходим к определению радиальных размеров катушки на втулке:

Толщину гильзы принимаем

На гильзу поместите 2 слоя кабельной бумаги К-80 (ГОСТ3441-88) (толщина слоя 0,08 мм) в качестве межслойной изоляции первичной обмотки и выберите 2 слоя кабельной бумаги К-80 через 1 слой намотки. В качестве межобмоточной изоляции выберите слой кабельной бумаги К-80 (ГОСТ3441-88) (толщина слоя 0,08 мм) в 3 слоя. В качестве межслойной изоляции для вторичной обмотки мы также выбираем кабельную бумагу К-80 (ГОСТ3441-88) по 1 слою через каждый слой обмотки. В качестве внешней изоляции выберите кабельную бумагу К-80 (ГОСТ3441-88) в 3 слоя: