Расчёт трансформатора
Определить.
- токи холостого хода и короткого замыкания ;
- напряжение нагрузки при номинальном токе ;
- резонансные ч
астоты на холостом ходу и под нагрузкой ;
- коэффициент полезного действия и коэффициент мощности трансформатора при номинальном токе нагрузки;
- длительности переходных процессов при включениях трансформатора на холостом ходу и под нагрузкой.
4. РЕШЕНИЕ ВОПРОСОВ ПОСТАВЛЕННЫХ В КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
Задача 1
Рассчитать двух обмоточный трансформатор с медными (М) обмотками на чашечном (Ч) магнитопроводе, работающий в условиях естественного воздушного охлаждения. Трансформатор должен удовлетворять критерию минимальной стоимости (МС) на единицу входной мощности при номинальных данных:
первичное напряжение U1, В |
220; |
вторичное напряжение U2, В |
400; |
вторичный ток I2, А |
5; |
частота питания сети f1, Гц |
10000; |
коэффициент мощности cos(φ) и полезного действия η |
– не менее 0,95. |
Решение.
Естественное охлаждение разрешает принять для расчетов значение коэффициента теплоотдачи σ = 10 Вт/м2·град. Температура перегрева элементов трансформатора над окружающей средой не задана, поэтому принимается среднее расчетное τ = 50 ºС и общая температура нагрева
˚С
Низковольтность обмоток (до 1 кВ) и невысокая температура их нагрева (до 105 ºС) позволяет использовать простые обмоточные провода с изоляцией класса А и применять для межслойной и межобмоточной изоляции недорогую конденсаторную или кабельную бумагу с пропиткой.
Наибольшее сечение проводников обмоток допускается не более
мм
При заданной рабочей частоте f1= 10 кГц материалом для магнитопровода выбираем феррит. Выбранные исходные данные для расчетов сведены в табл. 1 и табл. 2.
Таблица 1 — Показатели материала магнитопровода
мм |
|
кг/м3 |
Вт/кг |
|
кГц |
Тл |
кГц |
|
|
Тл | |
Ферриты |
– |
1 |
5·103 |
10 |
1 |
10 |
0,2 |
10 |
1,2 |
2,4 |
0,35 |
Таблица 2 — Показатели материала обмоток и геометрии для минимальной стоимости
Материал обмоток |
Геометрия для минимальной стоимости | |||||||||||||
– |
кг/м3 |
Ом·м |
град |
Вт/м2· град | ||||||||||
x |
y |
z |
|
|
|
|
|
Б | ||||||
0,35 |
8,8·103 |
2,1·10–8 |
50 |
10 |
0,3 |
2 |
0,7 |
0,3 |
4,6 |
4,6 |
4,3 |
5,2 |
1 |
Эскиз рассчитываемого чашечного трансформатора представлен на рис. 1.
Здесь для синусоидального напряжения кф = 1,11 и величина n0 для трансформатора равна 0,5.
Получаем,
3. Сечение магнитопровода
4. Плотность тока
5. Линейные размеры магнитопровода
, ,
Другие рефераты на тему «Физика и энергетика»:
Поиск рефератов
Последние рефераты раздела
- Автоматизированные поверочные установки для расходомеров и счетчиков жидкостей
- Энергосберегающая технология применения уранина в котельных
- Проливная установка заводской метрологической лаборатории
- Источники радиации
- Исследование особенностей граничного трения ротационным вискозиметром
- Исследование вольт-фарадных характеристик многослойных структур на кремниевой подложке
- Емкость резкого p-n перехода