Расчет трансформатора малой мощности
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
нное напряжение первичного источника в любые другие значения, необходимые для нормального функционирования аппаратуры. Кроме того, трансформатор питания позволяет получать ряд вторичных напряжений, электрически не зависящих друг от друга и питающей сети.
Согласующие трансформаторы предназначены в основном для согласования сопротивлений различных узлов устройств, приборов.
Импульсные трансформаторы предназначены для передачи или преобразования импульсов напряжения или тока определенной формы и длительности между различными звеньями электрической системы.
Трансформатор малой мощности - трансформатор с выходной мощностью 4000 В•А и ниже для однофазных, 5000 В•А и ниже для трехфазных сетей.
Номинальный режим работы трансформатора - режим, при котором значения каждого параметра трансформатора равны номинальному.
Номинальное вторичное напряжение - напряжение на зажимах вторичной обмотки при нагрузке обмотки номинальным током с коэффициентом мощности равным единице, при приложении к первичной обмотке номинального напряжения с номинальной частотой.
Номинальное сопротивление нагрузки - сопротивление, на которое рассчитан трансформатор.
Напряжение холостого хода трансформатора питания - напряжение на любой разомкнутой вторичной обмотке при номинальных частоте и напряжении на первичной обмотке.
Номинальная мощность трансформатора - сумма мощностей вторичных обмоток малой мощности, в котором мощность каждой обмотки определяется произведением номинального тока на номинальное напряжение.
Коэффициент трансформации - отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки или отношение напряжения на первичной обмотки к напряжению на вторичной обмотке в режиме холостого хода без учета падения напряжения на трансформаторе.
.2 Особенности расчета трансформаторов малой мощности
Трансформаторы, применяющиеся в электронных системах, как правило, относятся к категории маломощных трансформаторов. Проектирование трансформаторов малой мощности в сравнении с проектированием трансформаторов большой мощности имеет ряд особенностей, которые обусловлены следующим:
существенное отличие конструкций трансформаторов малой мощности от трансформаторов большой мощности;
большое многообразие режимов работы трансформаторов малой мощности;
большое многообразие предъявляемых к трансформаторам малой мощности требований;
более разнообразные условия эксплуатации трансформаторов малой мощности.
Указанные особенности привели к тому, что проектирование трансформаторов малой мощности рассматривается как обособленная область трансформаторостроения. При этом, процесс проектирования трансформаторов, однако имеет свои особенности, ограничения и допущения.
2. Расчет трансформатора малой мощности
.1 Исходные данные
При расчете трансформатора малой мощности на заданное превышение температуры обмоток над температурой окружающей среды должны быть заданы:
напряжение питающей сети U1 = 220 В;
частота питающей сети f = 50 Гц;
напряжения вторичных обмоток U2 = 28 В, U3 = 28 В;
токи вторичных обмоток I2 = 0.2 A, I3 = 0.64 A.
характер нагрузки активный;
температура окружающей среды tос = 40 0С.
.2 Определение мощности вторичных обмоток и суммарной мощности вторичных обмоток
Мощность i-й вторичной обмотки определяется по формуле:
Pi = Ui • Ii, (2.1)
Где Ui - напряжение i - й вторичной обмотки, В;
Ii - ток i - й вторичной обмотки, А.
P2 = U2 • I2 = 28•0.2 = 5.6(В•А);
P3 = U2 • I3 = 28•0.64 = 17.92 (В•А);
Суммарная мощность вторичных обмоток определяется по формуле:
PS = SPi, (2.2)
PS = P2 + P3 =5.6 + 17.92 =23.52 (Вт).
2.3 Выбор конструкции магнитопровода
Для малых мощностей (от единиц до нескольких десятков Вольт-ампер) при напряжениях не превышающих 1000 В и частоте сети 50 и 400 Гц рекомендуется применять броневые трансформаторы как при использовании пластинчатых, так и ленточных магнитопроводов [1]. Лишь незначительно уступая стержневым трансформаторам по удельной мощности на единицу массы и объема, броневые трансформаторы, имеющие одну катушку, значительно технологичнее в изготовлении и проще по конструкции.
Учитывая исходные данные, выбирается трансформатор броневой конструкции.
.4 Выбор марки стали и толщины пластины или ленты магнитопровода
В практике изготовления магнитопроводов для силовых маломощных трансформаторов в настоящее время наибольшее применение нашли электротехнические стали марок 1512 и 3412 толщиной 0.35 мм (при частоте 50 Гц), 1521 толщиной 0.2 мм (при частоте 400 Гц).
С учетом исходных данных, выбирается электротехническая сталь марки1512 толщиной 0.35 мм.
.5 Определение амплитудного значения магнитной индукции в сердечнике и плотности тока во вторичной обмотке
Магнитная индукция в сердечнике Вмакс (амплитудное значение) и плотность тока в обмотках j являются основными параметрами, определяющими собой массу, габаритные размеры и тепловой режим трансформатора. Аналитические зависимости Вмакс и j от суммарной мощности вторичных обмоток, частоты питающей сети и материала магнитопровода практически не используются, так как из-за большого числа допущений и упрощений обеспечивают невысокую точность. Поэтому в большинстве методов расчета силовых ТММ значения Вмакс и j определяются на основании испытаний серии трансформаторов, резул?/p>