Расчет трансформатора малой мощности
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ределяется.
.30 Определение радиального размера катушки
Радиальный размер катушки определяется по формуле:
a=?з+hизос+a1+Кмо1•hизмо1+a2+Кмо2•hизмо2+a3 +Кно•hизн, (2.24)
где Dз - зазор между гильзой (каркасом) и сердечником, мм;
hизос - толщина гильзы (каркаса) с учетом дополнительной изоляции поверх каркаса, мм; a1, a2… - радиальные размеры обмоток, мм;
hизмо - толщина междуобмоточной изоляции, мм;
hизн - толщина наружной изоляции, мм;но - коэффициент неплотности намотки наружной изоляции;
a=?з+hизос+a1+Кмо1•hизмо1+a2+Кмо2•hизмо2+a3 +Кно•hизн= =0.5+0.1+5.934+ +1.295•0.3+1.1808+1.295•0.3+3.67+1.8•0.2=12.956 (мм).
.31 Определение возможности уложить катушку в окно сердечника
Для определения возможности уложить катушку в окно сердечника необходимо рассчитать зазор между катушкой и сердечником для броневого трансформатора или двумя катушками для стержневого трансформатора. Величина зазора для броневого трансформатора рассчитывается по формуле:
Dк = с - a, (2.25)
Dк = с - a = 14-12.956= 1.044 (мм),
величина Dк должна лежать в пределах от 0.5 до 1 мм. В этом случае катушка нормально укладывается в окно сердечника.
.32 Определение средней длины витка обмоток
Средняя длина витка i-й обмотки определяется на основании рисунка 2.10 [2] и рисунка 2.11 [2]. При расчете средней длины витка необходимо использовать следующие выражения:
lсрв1 =(2•(ak+bk)+2•?•r1)•10-3(м), (2.27)
где : ак=а+2• ?з+2• hизос; (2.28)
bк=b+2• ?з+2• hизос ; (2.29)
r1=?1•kв/2. (2.30)
lсрв2 =(2•(ak+bk)+2•?•r2)•10-3(м), (2.31)
r2= ?1+ Кмо1•hизмо1+ ?2/2. (2.32)
lсрв3 =(2•(ak+bk)+2•?•r3)•10-3(м),
r3=(?1+ Кмо1•hизмо1+ ?2+ Кмо2•hизмо2+ ?3/2).
r2= ?1+ Кмо1•hизмо1+ ?2/2=5.934+0.3•1.295+1.1808/2=6.948 (мм),
ак=а+2• ?з+2• hизос•kв=16+2•0.5+2•0.1=17.2 (мм),
bк=b+2• ?з+2• hизос•kв=32+2•0.5+2•0.1=33.2(мм),
r1=?1•kв/2=5.934/2=2.967 (мм),
lсрв1 =(2•(ak+bk)+2•?•r1)•10-3=(2•(17.2+33.2)+2•3.14•2.967)•10-3=0.119 (м)
lсрв2 =(2•(ak+bk)+2•?•r2)•10-3=(2•(17.2+33.2)+2•3.14•6.948)•10-3=144.45•10-3 (м),
r3=?1+ Кмо1•hизмо1+ ?2+ Кмо2•hизмо2+ ?3/2= =5.934+1.295•0.3+1.1808+ +1.295•0.3+3.67/2=9.798 (мм),
lсрв3 =(2•(ak+bk)+2•?•r3)•10-3=(2•(17.2+33.2)+2•3.14•9.798)•10-3=162.33•10-3 (м).
2.33 Определение массы меди обмоток
Масса меди i-й обмотки определяется по формуле:
Gмi = lсрi • Wi • gпрi •10-3(кг), (2.33)
где gпрi масса 1 метра медной проволоки :
gпр1=0.671 г/м;
gпр2=0.671 г/м;
gпр3=2.11 г/м;
Gм1 = lср1 • W1 • gпр1 •10-3= 0.119•1425•0.671•10-3 =113.8•10-3(м),
Gм2 = lср2 • W2 • gпр2 •10-3 =144.45•10-3 •212•0.671•10-3 =20.63•10-3(м),
Gм3 = lср3 • W3 • gпр3 •10-3 =162.33•10-3 •252•2.11•10-3 =86.14•10-3 (м).
.34 Определение потерь в обмотках
Потери в i-й обмотке можно найти по формуле:
Pmi=mi•ji2•Gmi, (2.34)
где mi - коэффициент, определяемый по таблице 2.7 [2],
m1=2.65, м6/с3•А2 ;
m2=2.65, м6/с3•А2 ;
m3=2.65, м6/с3•А2.
Pm1=m1•j12•Gm1=2.65•2.4252•113.8•10-3=1.77 (Вт),
Pm2=m2•j22•Gm2=2.65•2.652•20.63•10-3=0.384 (Вт),
Pm3=m3•j32•Gm3=2.65•2.6942•86.14•10-3=1.65 (Вт).
2.35 Определение суммарных потерь в катушке
Суммарные потери в меди катушки определяются по формуле:
Pм = SPмi, (2.35)
Pм= Pм1 + Pм2 + Pм3=1.77+0.384+1.65=3.804(Вт).
.36 Определение активных сопротивлений обмоток
Активное сопротивление i-й обмотки может быть найдено по формуле:
ri=r• lсрвi •Wi/Sпрi, (2.36)
где r = 2.35•10-2 Ом•мм2/м - удельное сопротивление медного провода при t=1050C.
r1=r• lсрв1 •W1/Sпр1=2.35•10-2•0.119•1425/0.07548=52.8(Ом),
r2=r• lсрв2 •W2/Sпр2=2.35•10-2•144.45•10-3 •212/0.07548=10(Ом),
r3=r• lсрв3 •W3/Sпр3=2.35•10-2•162.33•10-3 •252/0.2376=13(Ом).
Заключение
В ходе проделанной работы были получены навыки расчета трансформатора малой мощности. Был спроектирован ТММ с требуемыми выходными параметрами при заданном превышении температуры обмоток над температурой окружающей среды. Достоинство полученного трансформатора в том, что составные элементы конструкции производятся предприятиями и не требуют дополнительной разработки и сборки, что значительно снижает стоимость данного трансформатора. Все параметры рассчитаны с достаточно большой точностью, что позволяет использовать спроектированный трансформатор на практике. Усовершенствование трансформатора может проводиться с целью уменьшения габаритных размеров и улучшения технических показателей, однако это связано с увеличением стоимости полученного трансформатора.
Основные характеристики:
входное напряжение: 220 В;
ток вторичных обмоток: 0.2 А; 0.64 А;
напряжение вторичных обмоток: 28 В
габариты: 64•56•32 мм;
диаметр провода первичной обмотки: 0.36 мм;
диаметр проводов вторичных обмоток: 0.36 мм; 0.62 мм.
Перечень ссылок
1. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности / И.И. Белопольский, Е.И. Каретникова, Л.Г. Пикалова. - М.: Энергия, 1973. - 400 с.
. Методические указания к курсовой работе по курсу Электромагнитная техника: О.В. Верхола. - Алчевск: ДГМИ, 2001. - 54 с.