1.Габаритная мощность:
P1= U2 * I2 / (Cos*)
P1= 100*50 /(0.95*0.95)5540BA
2.Рабочая индукция
Bp=Bo*
Для формулы определяем:
M= = =17.36*10м
Здесь взято =1, среднерасчетное
g=7.65 г/см=7.65*10кг/м
M=== 4.14*10А/ м
M= 4*к*n* к*n*n*к*Bo*f
M= 4*1.11*0.5*0.35*0.4*0.8*0.9*0.5*10=1.12*10В/м
n=0.5 для трансформаторов
к=1.11 для синусоидального напряжения
Определяем рабочую индукцию Bpтрансформатора при вычисленных значениях
f= f/ f=1/0.8=1.25
Bp = 0.5*=1.86
B= Bp/Bo =1.86/0.5= 3.72
3.Сечение магнитопровода
Sc=
Sc==0.138 *10м=13.8 см
4.Усредненная плотность обмоток
j=== 11.17*10А/ м=11.17 А/ мм
5.Проверка правильности расчетов значений Bp , Sc, j
Величина P1=M*Ks*Sc*B*f*jдолжна быть равной 5540 ВА
P1=1.12*10*0.5*(0.138*10)*3.72*1.25*11.17*10= 5539.3 ВА
Ошибка составляет:
=*100%=0.013%
Таким образом , расчеты значений индукции Bp, плотность тока обмотокjи сечения
магнитопровода Scрассчитываемого трансформатора сделаны правильно.
6.Линейные расчеты магнитопровода
a== =2.35 см=23.5 мм
c= a*x = 23.5*1 = 23.4 мм
b= a*y =23.5*2.5 = 58.75 мм
h= a*z = 23.5*2.5 = 58.75 мм
7.Число витков обмоток.
Первичной:
W1== =21.4522 витка
Вторичной:
W2=*W1=*22=10.511 витков
8. Сечение проводников обмоток.
Первичной:
S====2.25 мм
Вторичной:
S===4.48 мм
Обе обмотки нужно выполнять одножильными, так как сечения первичной и вторичной обмоток не превышают 14 мм
9.Весовые показатели трансформатора
Вес магнитопровода
Gc=Sc*Lc*к*g=a*b*(a+c)** к*g=2.35*5.875 *(2.35+2.34 )**0.9*7.65*=1400.56г
Линейные размеры взяты в см.
Вес обмоток
Gк=Vк* к*g=Cк*Lк*Lc** к*g=0.3*c*2*(a+b+)(c+a)** к*g
Gк=0.3*2.34*2*(2.35+5.875+)(2.34+2.35)**0.35*2.7=182.35 г
Общий вес трансформатора
G=Gc+Gк= 1400.56+182.35=1582.91г1583 г
Удельный вес на единицу мощности
Эg=G/P1 = 1583 / 5540=0.2860.3 г/ВА
Рис.1 Эскиз рассчитываемого стержневого трансформатора с неполным заполнением
hh
a c a
b
Задача 2
Шифр с.А.П.2.1
Определить показатели трансформатора , выполненного на стержневоммагнитопроводе из двух сердечников типа ПЛ с размерами :
Ширина a=6.5
Толщина b=12,5
Ширина окна c=8
Ввиду принудительногоохлаждения воздухом.
Материал сердечника марки 3421-3423имеет параметры:
Коэффициент заполнения сечения к=0.85;
Удельный вес g=7.65 г/см;
Удельные потери мощности p=34Вт/кг;
При индукции В=1Тл
И частоте f=1кГц;
Индукция насыщения В=1.6 Тл;
Коэффициент потерь мощности на стыке сердечников к=1.5;
Коэффициент влияния частоты на потери в стали =1.6;
Трансформатор будет выполнен с алюминиевымиобмотками для работы с частотой питающего напряженияf=1кГц
В условиях принудительного воздушного охлаждения.
Параметры обмоточного материала из алюминия, принимаются:
Удельное сопротивление при температуре нагрева 70 С- p=3.4*10Ом*м ;
Удельный вес g=2.7 г/см;
Среднерасчетный коэффициент заполнения катушки сечениями проводников обмотки
к=0.35
Требуется определить.
1.Геометрические показатели трансформатора: объем магнитопровода Vс, объем катушки
Vк, поверхностное охлаждение сердечников Пос и катушек Пок
2. Потери мощности в обмотках и сердечниках Рк ,Рс
3. Среднюю плотность тока jи рабочую индукцию магнитопроводаBp, допустимые при номинальном нагреве трансформатора
4. Максимальную габаритную мощность P
5. Вес трансформатора и его удельное значение Эна единицу мощности.
Решение задачи: