Расчет трансформатора малой мощности

Для определения относительных индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток сначала рассчитаем следующие величины:

(6.3).

(6.4).

(6.5).

(6.6).

Приближенные значения площадей каналов рассеяния обмоток трансформатора, при размещении обмоток в порядке 1−2-3:

(6.7).

где — толщина межобмоточной изоляции между соответствующими обмотками трансформатора, мм.

Теперь рассчитываем относительные индуктивные сопротивления рассеяния обмоток по формуле:

(6.8).

Определяем относительные индуктивные сопротивления рассеяния каждой из обмоток, подставляя в (6.8) результаты расчетов по (6.3)-(6.7). При этом значение высоту обмотки подставляем в м, а площадь канала рассеяния n-ой обмотки трансформатора в м2:

6.3 Падение напряжения на обмотках трансформатора в относительных единицах при номинальной нагрузке.

(6.9).

(6.10).

(6.11).

6.4 Полные падения напряжения на вторичных обмотках трансформатора в относительных единицах.

(6.12).

; (6.13).

6.5 Действительные напряжения на вторичных обмотках трансформатора.

(6.14).

Проверяем:

Полученные значения U12% и U13% при расчетном ограничении по падению напряжения отличаются от заданных не более чем на 2%,.

6.6 Коэффициент полезного действия трансформатора при номинальной нагрузке.

(6.15).

где и — активные мощности нагрузок во вторичных обмотках трансформатора, Вт:

(6.16).

Подставляем найденные значения активных мощностей нагрузок в (6.15):

6.7 Коэффициента нагрузки Значение коэффициента нагрузки при котором КПД трансформатора принимает максимальные значение:

(6.17).

7 ТОК ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА.

При включении трансформатора в сеть переменного напряжения возникает большой всплеск тока, который необходимо учитывать при выборе защитной аппаратуры и определяется выражением:

(7.1).

где — коэффициент включения, определяется по [1] при различных значениях отношения r½πƒL1, где.

(7.2).

Тогда ток включения равен:

7.2 Кратность тока включения.

(7.3).

C учетом тока включения выбираем предохранители в первичной обмотке трансформатора.

8 ВЫВОДЫ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА И СВОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Так как диаметр проводов для 1-й и 2-й обмоток меньше 0,05−0,2 мм², выводные концы и отводы в трансформаторе выполняем гибким монтажным проводом сечением 0,05 мм² марки МГШДЛ. Для 3-й обмотки, диаметр которой 0,9 мм выводы и отводы делаем обмоточным проводом марки МГШДЛ, причем отводы выполняем петлей.

Конструкция выводов для открытых низковольтных трансформаторов показана на рисунок 8.

1. В этой конструкции выводы осуществляются путем припайки проводов обмоток, одетых в изоляционные (полихлорвиниловые или фторопластовые) трубки, к лепесткам, распложенным на изоляционных панелях. Панель с лепестками крепится к стяжной обойме.

С целью уменьшения числа необходимых деталей при намотке катушки на каркас выводные контакты или лепестки закрепляют на одну из его щечек с конструкцией (рисунок 8.2), в которой лепестки размещаются по наружному периметру в торцевых частях катушки.

Рисунок 8.

1. Конструкция выводов в низковольтных трансформаторах. Рисунок 8.

2. Установка лепестков на катушке в трансформаторе. Трансформатора броневого типа показан на рисунке 8.

3.

Рисунок 8.

3. Трансформатор броневого типа с ленточным магнитопроводом.

По результатам расчета трансформатора составляем таблицу обмоточных данных, в которой указываются параметры всех обмоток трансформатора.

Таблица 8.

1. Обмоточные данные.

Наименование параметра Номер обмотки 1 2 3 Марка провода ПЭЛ ПЭЛ ПЭЛ Сечение провода, мм² 0,4 909 0,3 142 0,6362.

Диаметр провода с изоляцией, мм 0,275 0,225 0,96 Число слоев в обмотках 10 5 2 Число витков в слое 67 82 19 Число витков в обмотке 673 406 38 Длина обмотки, м 0,083 0,103 0,136 Масса меди, г 25 12 26 Выводы (марка, сечение) МГШДЛ МГШДЛ 0,05 0,05 0,64 Тип изоляции и толщина, мм: -между слоями — КТН 0,05 ЭИП-63Б 0,11 -между обмотками телефонная бумага, электроизоляционный картон 0,3 -наружная бумага ЭИП-63Б, батистовая лента 0,38 0,38 0,38.

Сводные данные:

— напряжение обмоток, мощности и частота…220/127/12 В; 32,241/10/20 ВА; 400 Гц тип магнитопровода трансформатора… броневой ленточный марка стали и толщина…3414/0,15 мм.

токи обмоток и ток холостого хода, А…0,147/0,079/1,667; 0,034.

масса стали сердечник, кг…0,126.

отношение массы стали к массе меди…2,022.

потери в стали сердечника, Вт…2,468.

потери в меди обмоток, Вт…1,248.

отношение потерь в меди к потерям в стали…0,506.

КПД при номинальной нагрузке…0,843.

Максимальное превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды, 0С…45,028.

максимальная температура обмотки, 0С…95,028.

отношение тока холостого хода к току первичной обмотки…0,197.

полные падения напряжений на вторичных обмотках трансформатора при номинальной нагрузке, %…1,355/0,717.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

.

Методическое пособие для выполнения курсовой работы по трансформаторам малой мощности. НЧОУ ВПО «Южно-Сахалинский институт экономики, права и информатики». Южно-Сахалинск: 2012.

Белопольский, И.И., Каретникова, Е.И., Пикалова, Л. Г. Расчет трансформаторов и дрос-селей малой мощности.// И. И. Белопольский, Е. И. Каретникова, Л. Г. Пикалова. — М.: Энергия, 1963. — 263 с.