МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (ИТТСУ)

Кафедра “Электрическая тяга”

Курсовая работа По дисциплине:

“Электрические машины и электропривод”

На тему:

“Маломощный трансформатор с воздушным охлаждением”

Выполнил: ст. группы ТСТ-212

Верстунин А.С.

Проверил: доцент

Козырев А.И.

Москва 2013 г.

Содержание:

1. Введение……………………………………………………………………………………………….3

2. Основное расчетное уравнение маломощных трансформаторов…….4

3. Исходные данные…………………………………………………………………………………4

4. Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением:

1) Определение токов в обмотках трансформатора……………………………………5

2) Выбор электромагнитных нагрузок – магнитной индукции и плотности тока………………………………………………………………………………………………………………6

3) Определение основных размеров сердечника………………………………………...6

4) Определение числа витков обмоток………………………………………………………..8

5) Определение сечения и диаметра проводов обмоток……………………………..9

6) Определение площади окна, необходимой для размещения обмоток трансформатора …………………………………………………………………………………………10

7) Укладка обмоток на стержнях и проверка размещения их в окне выбранного сердечника……………………………………………………………………………...11

8) Определение средней длины витка обмоток…………………………………………15

9) Масса меди обмоток………………………………………………………………………………..16

10) Масса стали сердечника………………………………………………………………………..16

11) Потери в меди обмоток…………………………………………………………………………17

12) Потери в стали сердечника…………………………………………………………………..18

13) Определение тока холостого хода………………………………………………………..18

14) Сопротивление обмоток, падение напряжения в них и напряжение короткого замыкания………………………………………………………………………………....20

15) Изменение напряжения при нагрузке………………………………………………….23

16) Коэффициент полезного действия……………………………………………………….23

17) Проверка трансформатора на нагрев…………………………………………………...24

5. Сводные данные расчета…………………………………………………………………..26

6. Список использованной литературы…………………………………….…………27

7. Общий вид трансформатора: Листы 1,2,3,4.

1. Введение.

К маломощным трансформаторам принадлежат трансформаторы, номинальная мощность которых находится в пределах от единиц, десятков вольт-ампер до 1000 вольт-ампер.

Физический процесс работы маломощных трансформаторов по существу такой же, как в трансформаторах средней и большой мощности, но соотношения некоторых параметров и величин, связанных в том или ином виде с мощностью трансформатора, являются значительно отличными. Вследствие этого намагничивающий ток, например, относительно велик, потоки рассеяния невелики, индуктивное сопротивление рассеяния мало, а толщина изоляции между обмотками берется малой; мала и толщина самих обмоток, отсутствуют радиальные вентиляционные каналы и т.д.

Наибольшее применение среди трансформаторов малой мощности имеют силовые трансформаторы, т.е. трансформаторы, предназначенные для питания электрических цепей различных устройств и схем. Такие трансформаторы применяются в устройствах автоматики, телемеханики, связи, в радиотехнике и служат для питания различных цепей управления, сигнализации, обмоток реле, для питания цепей анодов, схем с полупроводниковыми выпрямителями, магнитными усилителями и т.д.

Силовые трансформаторы малой мощности обычно выполняются однофазными, имеют воздушное охлаждение. Номинальное напряжение их обмоток не превышает 1000В, т.е. эти трансформаторы относятся к низковольтным. Частота питания их в большинстве случаев для трансформаторов общего применения =50Гц, но применяется также, повышенная частота =400Гц и выше для трансформаторов специального назначения.

По конфигурации маломощные трансформаторы могут выполняться броневыми, стержневыми и тороидальными.

По конструктивному исполнению сердечники маломощных трансформаторов выполняются двух типов:

1. Пластинчатые;

2. Ленточные.

Для расчета маломощного силового трансформатора, предназначенного для питания различной нагрузки, исходными данными являются: номинальные (полные) мощности вторичных обмоток (S₂, S₃), номинальное напряжение первичной (U₁) и номинальные напряжения вторичных обмоток (U₂, U₃); частота сети (); коэффициенты мощности нагрузок вторичных обмоток (cos₂, cos₃).

В условиях практики особыми исходными условиями при проектировании могут быть: заданные габариты или вес трансформатора, специфические условия эксплуатации (температура окружающей среды, повышенная влажность, тряска, химические воздействия); особые условия по надежности, возможные пределы колебания первичного напряжения и допустимые изменения вторичного напряжения, режимы работы вторичных обмоток и т.д.