Электротехнические материалы, применяемые в силовых трансформаторах
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
ля одной о6мотки определяется по формуле
если вся обмотка работает в течение каждой половины периода (например, обмотка, питающая выпрямитель, собранный по мостовой схеме или двухполупериодной схеме удвоения напряжения, а также обмотка накала ламп переменным током), или по формуле:
если обмотка или часть ее работает в течение лишь одной половины каждого периода (например, обмотка, от которой питается выпрямитель, собранный по однополупериодной схеме или двухполупериодной схеме со средней точкой).
По суммарной габаритной мощности выбирают сердечник, для которого выполняется соотношение
Отношение размеров c/a должно находиться в пределах 1 - 2.
Значения КПД трансформатора и плотности тока
в обмотках в зависимости от мощности
Мощность
трансформатора КПД Плотность
тока 10 - 20 60 4 20 - 40 65 3.5 40 - 75 70 3 75 - 100 75 2.5
Если обмотки выполняются проводом в бумажной или шелковой изоляции, полученное значение QcQo необходимо увеличить на 30%.
После выбора сердечника приступают к расчету обмоток трансформатора.
Количество витков первичной обмотки определяют по формуле
вторичных обмоток по формуле:
Диаметр провода определяется по заданной плотности тока, значения которой зависят от мощности трансформатора, по формуле
В заключение проверяют, уложатся ли все обмотки в окна выбранного сердечника. Площадь, занимаемая каждой обмоткой с прокладками в окне сердечника, приближенно определяется по формуле
,
где ? коэффициент заполнения окна сердечника медью провода, равный 0.3 - 0.35 для проводов ПЭЛ, ПЭТ и ПЭВ, 0.18 - 0.25 для проводов ПВО, ПЭБО и ПЭШО.
Конструктивное исполнение
Чтобы обеспечить возможность включения трансформатора в сеть с напряжением как 127 в, так и 220 в, первичная обмотка выполняется на 220 в с отводом на 127 в, при этом переключение на нужное напряжение можно осуществлять или переключателем, или предохранителем, переставляемым из одной пары зажимов в другую. При другом способе переключения первичная обмотка выполняется в виде двух отдельных обмоток, имеющих секции на 110 и 17 в. При напряжении сети 127 в обе обмотки включаются параллельно, при 220 в секции на 110 в включаются последовательно, при 110 в - параллельно. Переключение производят при помощи ламповой панельки и фишки, изготовленной из цоколя лампы.
Обычно первой наматывается на каркас первичная обмотка. Затем вторичные в порядке уменьшения диаметра провода. Иногда с целью уменьшения помех, проникающих из сети, между первичной (сетевой) и вторичными обмотками укладывают экран, представляющий собой незамкнутый виток фольги или один слой тонкого провода. Вывод экрана соединяют с шасси, второй вывод обмотки-экрана не используется.
Готовую катушку с обмотками силового трансформатора полезно пропитать расплавленным парафином, воском, стеарином. Для уменьшения создаваемых силовым трансформатором наводок на цепи устройства катушку трансформатора поверх сердечника закрывают широкой полосой листовой меди. образующей короткозамкнутый виток вокруг трансформатора (не вокруг обмотки).
Проводники и изоляторы
В металлах электрический ток представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Материалы, в которых много свободных электронов, легко пропускают их направленный поток и называются проводниками. Материалы, в которых мало или совсем нет свободных электронов, называются изоляторами. Примерами хороших проводников являются такие металлы, как медь, алюминий, золото и серебро. Различные пластмассы и керамические материалы представляют собой хорошие изоляторы.
Свойства металлических проводников
МеталлУдельное сопротивление
Ом мТемпературный коэффициент сопротивления
(при 20oC)Теплопроводность
(при 20oC)Температура плавления
oCАлюминий2,710-8410-30,48660Латунь7,210-8210-30,26920Константан4,910-7110-50,0541210Медь1,610-84,310-30,9181083Золото2,310-83,410-30,7051063Железо9,110-8610-30,181535Свинец210-74,210-30,083327Нихром110-61,710-40,0351350Никель110-74,710-30,1421452Серебро1,510-8410-31,006960,5Олово1,310-74,210-30,155231,9Вольфрам5,410-84,510-30,4763370
Свойства изоляторов
ИзоляторУдельное сопротивление
Ом мДиэлектрическая постоянная
(100 Гц - 100 МГц)Напряжение пробоя
кВ/ммМаксимальная рабочая температура
oCБакелит10104,4-5,411,8100Стекло10124,813,2600Полиэстер (пленка)10132,8-3,727,6105Полиэтилен10142,22360Полипропилен1014223,6100Тефлон (фторопласт)>210162,1110200
Сердечники.
Сердечники силовых трансформаторов изготавливаются из электротехнической стали.
Электротехническая нелегированная сталь с нормированными свойствами в постоянных полях используется для изготовления магнитопроводов всех видов и самых сложных форм: детали реле, сердечники, полюсные наконечники электромагнитов, элементы магнитоэлектрических, индукционных и электромагнитных приборов, экраны, телефонные мембраны, магнитопроводы двигателей переменного и постоянного тока малой и средней мощности и так далее.
Химический состав электротехнической нелегированной стали различных марок приведен в табл. 2. Магнитные свойства электротехнической нелегированной стали после отжига без доступа воздуха при температуре не выше 950 градусов Цельсия и далее после медленного охлаждения на воздухе (не более 10 часов) до 600 градусов Цельсия должны соответствовать нормам, приведенным в табл.3.
Электр