Проект гелеоисточника для энергохозяйства

(2.18)

=60 – мощность, даваемая трансформатором во вторичную обмотку, Вт;

=0,813 – мощность потерь в сердечнике при λо=0,54 (по формуле 2.14), Вт.

Определили конструктивные данные первичной обмотки.

Число витков первичной обмотки [8]:

. (2.19)

W1= 600/(2 (1+1.474·10-3)·30000·0.7·1.35·10-6) »1050.

Cечение провода в первом приближении:

(2.20)

q1,1 = 60/(0.98·600·2.952·10-6) = 5.4·10-8 м2.

По найденному сечению провода q1,1 определили диаметры активного сечения провода без изоляции dпр и с изоляцией dиз:

dпр =0,83 мм,

dиз =0,89 мм.

Затем определили коэффициент заполнения сечения обмотки проводом в первом приближении lп1,1:

(2.21)

где Ку – коэффициент укладки. Так как диаметр провода dпр> 0,3 мм, то Ку=0,9. Подставив значения получили:

lп1,1 = 0,9·(3,14/4)·(0,83·10-3/0,89·10-3)2 = 0,644

По известным значениям W1, q1,1, lп1,1 нашли площадь окна сердечника, занятую первичной обмоткой в первом приближении S1,1:

. (2.22)

S1,1 = 23.4∙10-5 м2.

Определили размеры сердечника после изоляции. Количество слоёв изоляции выбрали n=1, толщину изоляции D=0,15 мм. Тогда получим:

Dси=Dc+2·D·n=0.017 м, (2.23)

dси=dc+2·D·n=0.011 м, (2.24)

hси=hc+2·D·n=0.005 м. (2.25)

Определили коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой в первом приближении:

. (2.26)

l01,1 = 0,975

Нашли среднюю длину витка первичной обмотки в первом приближении:

=0.028 м (2.27)

Определили во втором приближении сечение провода первичной обмотки:

=1.329∙10-7 м2. (2.28)

Провели цикл вычислений, получили следующие неравенство:

, (2.29)

расчёт остановили при Δ=0,05.

Определили размеры эквивалентного тороидального сердечника после намотки на него первичной обмотки:

Определили внешний диаметр эквивалентного тороидального сердечника:

, (2.30)

D1=0,02 м

Нашли внутренний диаметр эквивалентного тороидального сердечника:

, (2.31)

d1= 0,004 м,

Определили высоту эквивалентного тороидального сердечника:

. (2.32)

h1=0,011 м.

Определили конструктивные данные вторичной обмотки.

Определили число витков вторичной обмотки:

. (2.33)

W21=530; W22=210; W23=90

Сечение провода в первом приближении:

. (2.34)

q2,1=0,678∙10-6 м2; q2,2 = 4∙10-6 м2; q2,3 =1,696∙10-6 м2;

По найденным сечениям проводов определили диаметры активного сечения провода без изоляции dпр и с изоляцией dиз:

dпр2,1 = 0,93 мм, dпр2,2 = 2,26 мм, dпр2,3 = 1,5 мм,

dиз2,1 = 0,99 мм, dиз2,2 = 2,36 мм, dиз2,3 = 1,58 мм.

Коэффициент заполнения сечения обмотки проводом lп2,1:

lп2.1 = 0,62 lп2.2 = 0,64 lп2.3 = 0,63.

По известным значениям W2, q2,1, lп2,1 нашли площадь окна сердечника, занятую вторичной обмоткой S2,1:

. (2.35)

S2,1= 1,74∙10-5 м2 S2,1= 3,93∙10-5 м2 S2,1= 0,74∙10-5 м2

Коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой нашли по формуле:

. (2.36)

l02.1=0,22 l02.2=0,39 l02.3=0,15

Нашли среднюю длину витка первичной обмотки:

. (2.37)

iw2,1=24 мм. iw2,2=24 мм. iw2,3=24 мм.

Нашли во втором приближении сечение провода вторичной обмотки:

(2.38)

q2,21=4,5∙10-6 м2; q2,22=1,1∙10-6 м2; q2,23=0,6∙10-6 м2.

Провели циклы вычислений, пока не выполнилось неравенство:

, (2.39)

расчёт остановили при Δ=0,05.

Определили размеры эквивалентного тороидального сердечника после намотки на него первичной и вторичной обмоток:

Определили внешний диаметр:

, (2.40)

D2=20 мм,

Определили внутренний диаметр:

, (2.41)

d2=3 мм,

Определили высоту:

(2.42)

h2=7,4 мм.

В ходе расчета были получены данные трансформатора, соответствующие требуемому. Трансформатор имеет:

P2=60 Вт;

Е1=600 В;

U21=±15 В; U22=5; U23= 12 В;

f =30 кГц;

Ттмах =130 0С;

m1=2, m2=3;

α=0,0014 Вт/см∙ 0С;

ηт=98,6%;

Iмmax< 0,2; To=40 C.

Сердечник К16´10´4,5, покрытый лаком КФ‑965, и изолированный с торцевой стороны кольцами из картона с обортовкой, и одним слоем из стеклоленты с половинным перекрытием толщиной 0,15 мм.

3. Безопасность и экологичность при изготовлении, ремонте и обслуживании гелиогенератора

3.1 Описание рабочего места, оборудования и выполняемых технологических операций

Помещение размером 6´6 – аккумуляторная комната, в ней находятся аккумуляторная батарея и система управления гелеоисточником. В лаборатории работает 1 человек 2 часа в рабочий день. При работе используются следующие инструменты: набор ключей, набор отверток, плоскогубцы, мультиметр. Работа заключается в поиске и устранении неисправности оборудования, при необходимости, монтаж, демонтаж отдельных его блоков. В данном помещении должно быть естественное и искусственное общее освещение в соответствии с СНиП 11–4–95, а также отопление и вентиляция в соответствии с ГОСТ 12.1.005–76.

Общая площадь помещения составляет: Sобщ = 36м2.

Высота помещения: h = 3 м.

Объем помещения: V = 36*3=108 м3.

На одного работающего приходится пространство площадью 36 м2 и объемом 108 м3. Согласно требованиям СНиП 2.09.04–87 объем помещения на одного работающего должен составлять не менее 20 м3, площадь – не менее 6 м2. Следовательно, условия для работы в лаборатории вполне благоприятны.

 Скачать реферат