Файл: Проектирование маломощных трансформаторов для устройств железнодорожного транспорта.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
рис. 3 Зависимость КПД (η) от суммарной полной мощности обмоток ∑S.
Активная составляющая тока первичной обмотки, А
Реактивная составляющая тока первичной обмотки, А
где - предварительная величина намагничивающего тока, принимаемая при броневых пластинчатых магнитопроводах (0,3 0,5) Ila.
В данном примере = 0,3 • Ila= 0,3 • 0,643= 0,193 А.
Значения sin определяется по формуле по соответствующим значениям cos 2и cos 3.
Ток первичной обмотки, А
Токи вторичных обмоток, А
-
Предварительное значение площади поперечного сечения стержня магнитопровода
В данном примере при ∑S= 275 ВА принято ∆' = 2,3 А/мм2.
0,7
Поперечное сечение стержня сердечника без учета изоляций листов, см2.
где С=0,7 - постоянный коэффициент магнитопроводов броневого типа; полная потребляемая мощность трансформатора
ВА;
В данном примере расчета на минимум стоимости принято: ????= 2,3.
Полное поперечное сечение стержня магнитопровода с учетом междулистовой изоляции
Коэффициент заполнения магнитопровода в зависимости от выбранной конструкции магнитопровода. При броневом пластинчатом магнитопроводе = 0,9.
-
Определение числа витков обмоток трансформатора
С учетом требования минимума массы трансформатора и уменьшения потоков рассеивания обмотки на стержне располагаем следующим образом (рис.4)
Рис. 4 Расположение обмоток в окне трансформатора
вторичная обмотка (2), имеющая меньший ток нагрузки - непосредственно на стержне;
вторичная обмотка (3) - снаружи катушки;
первичная обмотка (1) - между вторичными обмотками. Действующее значение ЭДС обмоток:
первичной
Вторичных
Для принятой конструкции магнитопровода трансформатора при ∑S= 275 ВА принимаются = 3%, = 6%, = 6%.
Предварительное значение числа витков обмоток: первичной
Вторичных
Число вольт на один виток любой обмотки, В/виток,
-
Определение геометрических размеров обмотки. Определение площади окна магнитопровода.
А/мм2,
= 0,8 ' = 0,8 • 2,3 =1,84 А/мм2,
• 1,1 = 2,53 А/мм2.
Предварительное значение поперечных сечений проводников обмотки, мм2,
Стандартные сечения голых проводников, мм2,
= 0,3739 мм2; q2= 0,3019 мм2; q= 0,9852 мм2.
Диаметры проводов, мм,
Уточненные плотности тока в обмотках из стандартного провода,
А/мм2,
при ∑S=275 принято
Предварительное значение площади окна магнитопровода
5.5 Определение размеров магнитопровода
На рис 1 а представлен эскиз пластинчатого магнитопровода броневого типа.
Основные размеры сердечников, мм:
a - ширина стержня;
в- толщина пакета;
с- ширина окна;
h - высота окна;
- ширина ярма;
- длина средней силовой магнитной линии.
Форма окна сердечника ТММ оказывает значительное влияние на величину намагничивающего тока, расход стали и меди. Излишняя высота окна сердечника повышает намагничивающий ток, увеличивает расход стали и соответственно массу трансформатора.
Размеры выбранного сердечника пластинчатого магнитопровода должны удовлетворять следующим требованиям:
а) площадь поперечного сечения стержня, см2
QCвыбр = а• в≈QCрасч.
При этом идеальный вариант в = а, допустимо отклонение в доa = (1 ÷2,5)а.
Сечение стержня квадратной формы в= а обеспечивает минимальный расход меди обмоток, снижение потерь в обмотках и общей стоимости трансформатора.
б) площадь окна должна быть достаточной для размещения обмоток, т.е. h • c≥Q'ok, где h - высота окна, c - ширина окна (размеры a, в, с, h- по рис.1а и 1б).
Максимальное значение aможет быть при выборе стержня квадратного сечения когда aи в равны.
Если предварительно принять условие в' = а', то тогда
а' в'=а' а'= а'2=Q'С расч
Из этого условия следует, что = , определив ориентировочное значение а, как равное производят выбор магнитопровода из нормализованного ряда (табл.2÷3 приложение) с учетом достаточности размеров окна из условия h c≥ ок, но не более h c =1,2
В пластинчатых сердечниках можно отступать при нормализованных значениях ширины стержня а от нормализованного значения толщины пакета
с соблюдением условий и в≥ Значения h и c должны соответствовать нормализованным. В этом случае будет использован не нормализованный магнитопровод, а только стандартные пластины для его сборки.
В рассматриваемом примере исходными данными для выбора сердечника являются выбранный ранее броневой пластинчатый тип магнитопровода и рассчитанные предварительные значения = 17,059 см2 и = 15,5 см2. Возможное максимальное значение
= = √17,059 = 4,13 см= 41,3 мм.
Площадь окна Q*Cнорм, соответствующая нормализованным размерам h=80 мм и с =32мм будет равна Q ок норм = h н -c н= 80 - 32 = 2560 мм2 н =25,6 см2, что значительно превышает = 15,5 см2.
Выбранный сердечник из нормализованного ряда имеет площадь сечения стержня Qснорм = а н в н • = 3,2 • 5,5 = 17,6 см2, превышающую требуемую расчетную = 17,059 см2.
Откоректированные значения чисел витков обмоток:
w1=w΄1
w2=w΄2
w3=w΄3
Откорректированная площадь окна
Q΄ок.корр=