2. Основное расчетное уравнение маломощных трансформаторов.

При расчете маломощных трансформаторов для выбора главных размеров используют основное уравнение, определяемое выражением:

где S₁=U_1·I₁– полная мощность, потребляемая первичной обмоткой

трансформатора (ВА);

 - частота переменного тока (Гц);

В_с – индукция (амплитудное значение) в стержне (Тл);

j – плотность тока в обмотках (А/мм²);

Q_c – геометрическое сечение стержня (см²);

Q_ок – площадь окна сердечника (см²);

К_с – коэффициент заполнения сердечника сталью;

К_ок– коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой.

Данное уравнение определяет связь между мощностью и основными геометрическими размерами трансформатора. Как видно, эта связь определяется частотой и электромагнитными нагрузками – индукцией и плотностью тока. Основные размеры трансформатора определяют его вес, от них зависит и материал из которого будут сделаны все его элементы, а значит и стоимость самого трансформатора. (основное уравнение будет использовано далее в пункте 4.3)

3. Исходные данные.

=50 Гц – частота переменного тока;

U₁=127 B – напряжение первичной обмотки;

S₂=60 BA – полная мощноcть I вторичной обмотки;

U₂=24 B – напряжение I вторичной обмотки;

cos₂=0,9 – коэффициент мощности I вторичной обмотки;

S₃=80 BA – полная мощность II вторичной обмотки;

U₃=12 B – напряжение II вторичной обмотки;

cos₃=0,95 – коэффициент мощности II вторичной обмотки;

Особые условия расчета: пластинчатый броневой сердечник.

4. Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением.

1) Определение токов в обмотках трансформатора.

1. Токи во вторичных обмотках трансформатора:

;

2. Ток в первичной обмотке трансформатора находится из выражения:

P_II– суммарная активная мощность вторичных обмоток трансформатора, которая равна:

P_II=S₂cos₂+S₃cos₃=600.9+800.95=130(Вт) (3) ;

ƞ – к.п.д. трансформатора – отношение активной отдаваемой мощности к активной потребляемой мощности, величина его определяется в результате расчета. Здесь принимается предварительная величина к.п.д., которая может быть взята из таблицы 1, руководства по курсовому проектированию Б.К.Басовой (стр.14), где

(ВА) – сумма полных мощностей всех вторичных обмоток.

Коэффициент мощности первичной обмотки находится из выражения:

где – активная,– реактивная составляющие тока первичной обмотки,– предварительная величина намагничивающего тока.

;

Для маломощных трансформаторов значение при частоте=50Гцможет быть взято в пределах 35-50% от:

;

Теперь можно из выражения (4) найти коэффициент мощности первичной обмотки:

И наконец по выражению (2) найдем ток в первичной обмотке:

.

2. Выбор электромагнитных нагрузок – магнитной индукции и плотности тока.

Величина допустимой магнитной индукции в сердечнике зависит от мощности, частоты, типа трансформатора, числа стыков, материала сердечника.

При частоте 50Гцдля пластинчатых сердечников броневого типа с уширенным ярмом и применении горячекатаной сталиЭ-41, исходя из руководства по курсовому проектированию Б.К.Басовой (стр.16),может быть принята в пределах

Откуда

Плотность тока в среднем можно принимать приближенно для трансформаторов с суммарной вторичной мощностьюот 100 да 300 ВА. при частоте 50 Гц, исходя из руководства по курсовому проектированию Б.К.Басовой (стр.17), можно принимать в пределах от 3.5 до 2.4

Откуда