Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Расчёт силового трансформатора





3.1.Определяем суммарную мощность вторичных обмоток:

P2 = U2I2+U3I3+U4I4+U5I5 = 54 В*А.

3.2.Выбираем магнитопровод типа ШЛМ 25´25. Для него:

Gc = 708 гр; lc = 15,9 см; Sc = 5,81 см2.

3.3.Выбираем индукцию в магнитопроводе:

Bm = 1,55 Тл.

3.4.Рассчитываем э.д.с., наводимую в одном витке:

e = 4,44Bmf Sc10-4 = 0,1999 В.

3.5.Находим ожидаемое падение напряжения в обмотках трансформатора:

для первичной обмотки: U01 = 6,2%;

для вторичной обмотки: U02 = 8%.

3.6.Находим предварительно число витков для обмоток для обмоток трансформатора:

для первичной обмотки число витков:

w1 = U1 * (1 – DU01* 10-2) / e = 220 * (1 - 0,062) / 0,199 = 1032 (вит.);

для вторичных обмоток число витков:

w2 = U2 * (1 + DU02* 10-2) / e = 50 * (1 + 0,08) / 0,199 = 230 (вит.);

w3 = U3 * (1 + DU02* 10-2) / e = 20 * (1 + 0,08) / 0,199 = 92 (вит.);

w4 = U4 * (1 + DU02* 10-2) / e = 40 * (1 + 0,08) / 0,199 = 184 (вит.);

w5 = U5 * (1 + DU02* 10-2) / e = 40 * (1 + 0,08) / 0,199 = 1845 (вит.).

3.7.Вычисляем индукцию в сердечнике при работе трансформатора на холостом ходу:

Bom = Bm * (1 + DU01 / 100) = 1,55 * (1 + 6,2/ 100) = 1,64 Тл.

3.8.Определяем удельные потери в стали магнитопровода:

Pс.уд = 4 Вт / кг при Bm = 1,55 Тл;

Pс.уд = 4,5 Вт / кг при B0m = 1,64 Тл.

3.9.Определяем составляющую тока первичной обмотки, зависящую от токов вторичной обмотки:

I = I2U2/U1+I3U3/U1+I4U4/U1+I5U5/U1 = 50*0,2/220+0,6*20/220+0,3*40/220+0,5*40/220 =0,045+0,054+0,054+0,09 =0,243 А.

3.10.Определяем значение коэффициента k и вычисляем ориентировочное значение тока первичной обмотки: k = 1,27;

I1 = k * I = 1,27 * 0,243 = 0,308 А.

3.11.вычисляем потери в стали:

Pc = Pс.уд * Gc = 4 * 0,708 = 2,83 Вт при Bm = 1,55 Тл;

Pc = Pс.уд * Gc = 4,5 * 0,708 = 3,18 Вт при Bоm = 1,64 Тл.

3.12.Определяем предварительное значение потерь меди всех обмоток:

Pm = Ii * Ui * U1 = 0,308*220*0,062 + 50*0,2*0,08 + 20*0,6*0,08 + 40*0,3*0,08 + 40*0,5*0,08 = 8,52 Вт.

3.13.Вычисляем составляющую тока первичной обмотки, зависящую от потерь в трансформаторе:

I = (Pc + Pm) / U1 = (2,83 + 8,52) / 220 = 0,051 А.

3.14.Вычисляем полную активную составляющую тока первичной обмотки:

I1a = I + I = 0,243 + 0,051 = 0,294 А.

3.15.Определяем напряженность магнитного поля, необходимую для создания в сердечнике индукции 1,55 Тл и 1,64 Тл:

H = 6,42aw при Bm= 1,55 Тл;

H = 10,4aw при Bm= 1,64 Тл.

3.16.Вычисляем реактивную составляющую тока первичной обмотки при работе под нагрузкой и на холостом ходу:

Ip = awlc / w1 = 6,42 * 15,9 / 10329 = 0,098 А;

Iop = awlc / w1 = 10,4 * 15,9 / 1039 = 0,16 А.

3.17.Вычисляем полный ток первичной обмотки:

I1 = = = 0,309 А.

Полученное по п.3.17 значение I1=0.3 не отличается от значения, полученного в п.3.10 I1=0,3

3.18.Вычисляем активную составляющую тока холостого хода:

Ioa = Pc / U1 = 3,18 / 220 = 0,014 A.

3.19.Определяем ток холостого хода:

Io = = = 0,158 A.

3.20.Выбираем плотность тока:

j1 = 5,2 A/мм2 – для первичной обмотки;

j2 = 4,1 A/мм2 – для вторичных обмоток.

3.21.Вычисляем диаметр провода каждой обмотки:

d1 = 1,13 * = 1,13 * = 0,27 мм;

d2 = 1,13 * = 1,13 * = 0,24 мм;

d3 = 1,13 * = 1,13 * = 0,43 мм;

d4 = 1,13 * = 1,13 * = 0,3 мм;

d5 = 1,13 * = 1,13 * = 0,39 мм.

3.22.Выбираем провод типа ПЭВ-2 диаметром:

d i1 =0,28 мм - для первой обмотки (d11=0,32);

d i2 =0,25 мм - для второй обмотки(d12=0,3);

d i3 =0,45 мм - для третьей обмотки(d13=0,51);

d i4 =0,315 мм - для четвертой обмотки(d14=0,365);

d i5 =0,4 мм - для пятой обмотки(d15=0,4).

3.23.Выбираем длину слоя первой обмотки: l = 42 мм.

Коэффициент укладок для соответствующих обмоток:

Kу1= 0,92 Kу2= 0,86 Kу3= 0,93 Kу4= 0,92 Kу5= 0,93;

Число витков в слое каждой обмотки:

wсл.= l * Kу / d i

wсл.1 = l * Kу1 /di1= 42 * 0,92 / 0,32 = 120,75 (вит);

wсл.2 = l * Kу2 /di2= 42 * 0,86 / 0,3 = 120,4 (вит.);

wсл.3 = l * Kу3 /di3= 42 * 0,93 / 0,51 = 76,6 (вит.);

wсл.4 = l * Kу4 /di4= 42 * 0,92 / 0,365 = 105,8 (вит.);

wсл.5 = l * Kу5 /di5= 42 * 0,93 / 0,46 = 84,9 (вит.);

3.24.Вычисляем число слоев каждой обмотки:

nсл.1 =w1/ wсл.1= 1032 / 120,7 = 8,5» 9 (сл)

nсл.2 =w2/ wсл.2= 230 / 120,4 = 1,9» 2 (сл)

nсл.3 =w3/ wсл.3= 92 / 76,6 = 1,2» 2 (сл)

nсл.4 =w4/ wсл.4= 184 / 105,8 = 1,73» 2 (сл)

nсл.5 =w5/ wсл.5= 184 / 84,9 = 2,16» 3 (сл)

3.25.Проверяем возможность уложить требуемое число витков в слоях.

j 1 = 36; j 2 = 1; j 3 = 1; j 4 = 2; j 5 = 3;

wслi * n слi - j = w > w i

для первой обмотки: wсл1* n сл1 - j 1 = 120,7*9 - 36 = 1050,3> 1032 (вит.);

для второй обмотки: wсл2* n сл2 - j 2 = 120,4*2 – 1 = 239,8 > 230 (вит.);

для третьей обмотки: wсл3* n сл3 - j 3 = 76,6*2 – 1 = 152,2 > 92 (вит.);

для четвертой обмотки: wсл 4* n сл 4 - j 4 = 105,8*2 – 1 = 210,6 > 184 (вит.);

для пятой обмотки: wсл 5* n сл 5 - j 5 = 84,9*3 – 3 = 251 >184 (вит.);

Витки в указанном числе слоёв уложить можно.

3.26.Выбираем толщину изоляционных материалов в катушке трансформатора:

толщина гильзы: Dг = 1,5 мм;

межслоевая изоляция для всех обмоток – бумага электроизоляционная обмоточная ЭН-50 толщиной Dp = 0,05 мм;

наружная и межобмоточная изоляция – по 2 слоя кабельной бумаги К-120 общей толщиной DH = 0,24 мм.

3.27.Находим толщину каждой обмотки:

a 1 = nсл1 * dиз1 + (nсл1 – 1) * Dp = 9*0,32 + (9 – 1) * 0,05 = 3,28 мм;

a 2 = nсл2 * dиз2 + (nсл2 – 1) * Dp = 2*0,3 + (2 – 1) * 0,05 = 0,65 мм;

a 3 = nсл3 * dиз3 + (nсл3 – 1) * Dp = 2* 0,51 + (2 - 1) * 0,05 = 1,07 мм;

a 4 = nсл 4 * dиз4 + (nсл 4 – 1) * Dp = 2 * 0,365 + (2 – 1) * 0,05 = 078 мм;

a 5 = nсл 5 * dиз 5 + (nсл5 – 1) * Dp = 3*0,46 + (3 – 1) * 0,05 = 1,48 мм;

 

3.28.Определяем толщину катушки:

Sк = ( a i + Dм) * 1,1 + Dг + Dн =

= (3,28+0,65+1,07+0,78+1,48+4*0,24)*1,1 + 0,24 + 1,5 = 10,78 мм.

 

3.29.Проверяем зазор между катушкой и магнитопроводом:

b = С – Sк = 15 – 10,78 = 4,22 мм > 0.

3.30.Определяем расстояние от гильзы до середины каждой обмотки:

d1 = a 1 / 2 = 3,28 / 2 = 1,64 мм;

d2 = a 1 + a 2 / 2 + Dм = 3,28 + 0,65 / 2 + 0,24 = 3,8 мм;

d3 = a 1 + a 2 + a 3 / 2 + 2 * Dм = 3,28 + 0,65 + 1,07 / 2 + 0,24 * 2 = 4,94 мм;

d4 = a 1 + a 2 + a 3 + a 4 / 2 + 3 * Dм = 3,28 + 0,65 + 1,07 + 0,78 / 2 + 0,24 * 3 = 6,11 мм;

d5 = a 1 + a 2 + a 3 + a 4 + a 5 / 2 + 4 * Dм = 3,28+0,65+1,07+0,78+1,48 / 2+0,24 * 4 = 7,48 мм.

3.31.Находим среднюю длину витка каждой обмотки:

lср1 = M + 2 * p * d1 = 112+2*3,14*1,64=122,3 мм;

lср2 = M + 2 * p * d2 = 135,86 мм;

lср3 = M + 2 * p * d3 = 123,2 мм;

lср4 = M + 2 * p * d4 = 150,3 мм;

lср5 = M + 2 * p * d5 = 158,9 мм.

3.32.Находим длину провода каждой обмотки:

L1 = lср1 * w1 = 122,3*1032 = 126,213 м;

L2 = lср2 * w2 = 135,86*230 = 31,277 м;

L3 = lср3 * w3 = 123,2*92 = 11,334 м;

L4 = lср4 * w4 = 150,3*184 = 27,655 м;

L5 = lср5 * w5 = 158,9*184 = 29,237 м.

 

3.33.Вычисляем сопротивление обмоток при температуре +20оС:

r1 = r * = = 27,6 Ом;

r2 = r * = 7,7 Ом;

r3 = r * = 0,97 Ом;

r4 = r * = 4,631 Ом;

r5 = r * = 4,07 Ом.

 

3.34.Задаемся максимальной температурой обмотки 125оС. Превышение над нормальной температурой Dt = 125 – 20 = 105оС

Вычисляем сопротивление обмоток при температуре +105оС

r1 = r1 * (1 + 0,004Dt) = 27.6 * (1 + 0,004*105) = 39.2 Ом;

r2 = r2 * (1 + 0,004Dt) = 10.9 Ом;

r3 = r3 * (1 + 0,004Dt) = 1.37 Ом;

r4 = r4 * (1 + 0,004Dt) = 6.57 Ом;

r5 = r5 * (1 + 0,004Dt) = 5.77 Ом.

 

3.35.Вычисляем падение напряжения на обмотках и рассеиваемую на них мощность:

DU1 = I1 * r1 = 0,3*39.2 = 11.76 В;

DU2 = I2 * r2 = 0,2*10.9 = 2.18 В;

DU3 = I3 * r3 = 0,6*1.37 = 0.822 В;

DU4 = I4 * r4 = 0,3*6.57 = 1.97 В;

DU5 = I5 * r5 = 0,5 * 5.77 = 2.88 В;

* 100% = 5.3 %;

* 100% = 4.36 %;

* 100% = 4.1 %;

* 100% = 4.9 %;

* 100% = 7.2 %.

Полученные значения падения напряжения мало отличаются от тех величин, которыми мы задавались.

 

 

3.36.Находим потери в меди:

Pm1 = I1 * DU1 = 0,3*11.76 = 3.52 Вт;

Pm2 = I2 * DU2 = 0.436 Вт;

Pm3 = I3 * DU3 = 0.493 Вт;

Pm4 = I4 * DU4 = 0.591 Вт;

Pm5 = I5 * DU5 = 1.44 Вт;

Суммарные потери в меди обмоток:

Pm = = 3.52+0.436+0.493+0.591+1.44= 6.48 Вт.

3.37.Определяем температуру нагрева трансформатора:

Q = = = 20.5 оС;

Температура катушки при максимальной температуре окружающей среды +20ºС

tтр = tокр + θ = 20+20.5=40.5ºС

Эта температура близка к той, которой мы задавались при расчете.


 







Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.