1.Геометрические показатели трансформатора.
Здесь выдержаны соотношения размеров, согласно данным задачи:
c/a=x=8/6.5=1.23
b/a=y=12.5/6.5=1.92
h/a=z=16/6.5=2.46
Средняя длина сердечника магнитопровода:
Lc=2*(c+h+*a/2)=2*(8+16+*6.5/2)=68.4 мм=0.068м
Cечение магнитопровода:
Sc=a*b=6.5*12.5=81.25мм=0.081*10м;
Cечение окна магнитопровода
Sок=c*h=8*16 128 мм=0.128*10м;
Объем магнитопровода
Vc=Lc*Sc=0.068*0.081*10=0.55*10м;
Объем катушки
Vk=2*Sк*Lк
Sк=2*с*h=2*0.0128*0.0032=8.192* 10м;
h=h*n=16*0.8=12.8 мм=0.0128 м
с=с*n=8*0.4=3.2 мм=0.0032 м
Lк=2a+2b+2*с/2=2*6.5+2*12.5+2**3.2/2=48.05мм=0.048м
Vk=2*8.192* 10*0.048=0.78610м;
Поверхность охлаждения магнитопровода
Пос=2*(a+b)*(Lc-2* h)=2*(0.0065+0.0125)*(0.068-2*0.0128)=0.00356 м=
3.56*10м;
Поверхность охлаждения катушки
Пок=2*(2с+h)*Lк=2*(2*0.0032+0.0128)* 0.048=1.84*10м;
2.Расчет допустимых потерь мощности
Потери мощности в катушках
Рк=** Пок*Б/(1+)
Б=1+
=Пос/Пок=3.56*10/ 1.84 *10=1.93
=1
Б=1+1.93*=3.07
Рк=50*30*1.84*10*3.07/(1+1)=5.11 Вт
Потери мощности в магнитопроводе
Рс=Рк*=5.11*1=5.11 Вт
3.Значение допустимой индукции:
Bp=Bo
Определяем вес магнитопровода:
Gc=Vc* к*g=0.55*10*0.85*7.65*10=0.036 кг
g=7.65 г/см=7.65*10кг/м
Теперь находим индукцию:
Bp=1*=1.67Тл
Рабочая индукция Bpбольше индукции насыщенияBsв
Bp/Bs=1.67/1.6=1.04 раза
4.Плотность тока обмоток
j===7.39*10А/ м=7.39 А/ мм
5.Максимальная габаритная мощность
P1=4*к*n*к*к*Sок*Sс*Bp*f*j
P1=4*1.11*0.5*0.112*0.85*0.128*10*0.081*10*1.67*1000*7.39*10=27.04 ВА
к=к*n*n=0.35*0.8*0.4=112
6 Весовые показатели
Вес обмоток:
Gк=Vк* к*g=0.786*10*0.35*2.7*10=7.43*10кг
Вес магнитопровода найден в пункте 3
Gc=Vc* к*g=0.55*10*0.85*7.65*10=0.036 кг
g=7.65 г/см=7.65*10кг/м
Общий вес
G=Gк+Gc=7.43*10+0.036=0.043 кг
Удельный вес на единицу мощности
Эg=G/P1= 43г/27.04 ВА=1.59 г/ВА
Рис.2 Эскиз рассчитываемого стержневого трансформатора с неполным заполнением
hh
a c a
b
Задача 3 Шифр 2
Схема замещения трансформатора имеет параметры:
суммарное индуктивное сопротивление рассеяния Xs=15 Ом
активное сопротивление первичной обмотки R1= 2 Ом
активное сопротивление вторичной обмотки R2= 0.4 Ом
реактивное сопротивление току намагничивания X=1.2 к Ом
активное сопротивление от потерь в стали R=0.4 к Ом = 400 Ом
проходная емкость Cn= 250 пФ
коэффициент трансформации к=5
напряжение питающей сети U1=220B
частота первичного напряжения f=2 кГц= 2000Гц
номинальный ток нагрузки I=8 А
коэффициент мощности нагрузки Cos= 0.8
Определить:
токи холостого хода Iи короткого замыканияI;
выходное напряжение Uпри номинальном токеI;
резонансные частоты на холостом ходу fи под нагрузкойf;
коэффициент полезного действия и коэффициент мощности схемы замещенияCosпри номинальном токе нагрузки;
длительности переходных процессов при включениях трансформатора на холостом ходу и под нагрузкой.