Расчёт маломощного трансформатора с воздушным охлаждением
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Московский государственный университет путей сообщения
Воронежский филиал
КУРСОВАЯ РАБОТА
"Электрические машины и электропривод"
Тема: "Расчёт маломощного трансформатора с воздушным охлаждением"
Воронеж - 2011
ВВЕДЕНИЕ
Конструкция трансформатора: Основные элементы конструкций трансформаторов является магттопровод; и катушки с обмотками.
В зависимости от технологии изготовления магнитопровода трансформатора небольшой мощности делятся на пластинчатые и ленточные, и имеют три основных типа: стержневые, броневые и кольцевые.
Стержневые пластинчатые магнитопроводы обычно собираются из прямо угольных пластин одинаковой ширины П-образной формы.
Броневые пластинчатые магнитопроводы собираются из Ш-образных пластин и прямоугольных перекрышек.
Обмотки изготовляются из изолированных проводов; кроме того, предусматривается изоляция катушек от магнитопровода, междуслоевая изоляция, между обмоточная изоляция, внешняя изоляция катушек.
Также в конструкцию трансформатора входят детали для сборки отдельны: частей сердечника, крепления собранного трансформатора, клеммы для соединения концов обмоток.
Характеристика расчета трансформатора:
Основная задача при расчете является уменьшение габаритных размеров и массы при заданных ограничениях на рабочую температуру, падение напряжения и ток холостого хода. Увеличение магнитной индукции в сердечнике В и плотности тока j в обмотках обеспечивает уменьшение габаритов и массы трансформатора, hi возрастают потери в сердечнике, и ток холостого хода, и растут потери в обмотка и падение напряжения. Рост температуры сердечника и обмоток допустим до лишь до определенного предела
Задание на курсовую работу
.Рассчитать маломощный трансформатор с воздушным охлаждением согласно исходным значениям, представленными ниже.
.Выполнить чертёж рассчитанного трансформатора.
.Составить подробную расчётно-пояснительную записку.
Исходные данные выбираются согласно последним трём цифрам шифра студента. Согласно варианту "400" выбираем следующие исходные данные:
=300BA
=70BA
=390B
=20B
=0.8
=0.8
=220B
f=400Гц
Расчётное условие: минимум массы
Температура окружающей среды: T=30 C
Расчётное ограничение:
Максимальная температура
Отношение массы стали к массе меди должно лежать в пределах 2-3.
Отношение потерь меди к потерям в стали при нормальной нагрузке желательно иметь в пределах 1.35-1.5.
Расчёты требуется округлять до трёх значащих цифр.
Выбор магнитопровода
. Определение расчётной мощности трансформатора.
Поскольку +, расчётная мощность определяется по формуле:
Значение КПД равняется 0.96-0.97 согласно таблице №2.
. Конструкция магнитопровода
Поскольку значение расчётной мощности , то можно изготавливать стержневой трансформатор с двумя катушками и ленточными разъемными сердечниками, используя ленточный магнитопровод.
Стержневые трансформаторы имеют большую поверхность охлаждения по сравнению с броневыми и меньшую среднюю длину витка
. Выбор материала сердечника
Для каждой частоты существует своя оптимальна толщина материала. Поэтому толщина магнитопровода является постоянной величиной. Поскольку можно применять только ленточный магнитопровод, будем использовать ленточный магнитопровод холоднокатаной стали марки Э340 толщиной . При частоте 400 Гц
. Нахождение ориентировочного значения магнитной индукции, плотности тока, коэффициента заполнения окна, коэффициента заполнения магнитопровода. По найденной величине и заданной конструкции магнитопровода, согласно таблицам №3,4,5,6 выберем:
магнитную индукцию, возьмем максимальное значение В=1.3
плотность тока
Коэффициент заполнения окна
Коэффициент заполнения магнитопровода
Так как выбран материал сердечника Э340 соответственно уменьшим значение на 25%
Поскольку напряжения на зажимах обмотки не превышают 500В, можно использовать значения из таблиц№3,4,5,6 без корректировки.
.Определение произведения сечения сердечника на площадь окна
.Определение отношения сечения сердечника на площадь окна
(где )
7.Выбор типоразмера магнитопровода
Из табл.прил.П2[5] выбрали магнитопровод ПЛ 16Х32-50, поскольку его произведение и пределы изменения лежат требуемых пределах:
Пользуясь справочными данными из приложения 17/10/5 П2 находим:
Ширина стержня
Толщина пакета пластинчатого сердечника
Высота
Ширина окна
Средняя длина магнитной силовой линии
Площадь сечения магнитопровода
Произведение сечения сердечника на площадь окна
Масса магнитопровода
Площадь окна магнитопровода
Длина средней магнитной линии
Средняя длина витка всех обмоток
Открытая поверхность охлаждения сердечника
Открытая поверхность катушки
С помощью формул (3) и (4) уточним зн?/p>