Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Институт электронных информационных систем

Кафедра «Проектирование и технология радиоаппаратуры»

Курсовой проект по учебной дисциплине

“Электроника”

Трансформатор питания малой мощности
Принял А.С. Татаренко

Выполнил студент группы 3022 зу

Н. В. Потницев

Великий Новгород

г.
1. Анализ требований технического задания на проектирование трансформатора питания малой мощности
Техническое задание:

.Рассчитать и сконструировать маломощный трансформатор питания по данным, указанным в таблице 1.

.Разработать конструкцию трансформатора, обеспечивающую автоматизированное производство и сборку. В проекте представить полный комплект конструкторских документов.
Таблица 1. Исходные данные

Напряжение питающей сети,В

Напряжение вторичных обмоток, В. Токи вторичных обмоток, А.

Частота питающей сети

Климатический район

Особенность конструкции

12

U2

U3

U4

U5

I2

I3

I4

I5

50

Все районы суши и моря

Экраниро ванный

6,3

120

250

1,2

0,2

0,08

Рисунок 1. Электрическая схема трансформатора

Трансформатор - прибор, с помощью которого можно изменять соотношение между величиной переменного напряжения и величиной переменного тока, сохраняя при этом неизменным их произведение.

Трансформатор представляет собой устройство, состоящее из расположенных близко одна к другой катушек. Обычно эти катушки намотаны на общий сердечник. Катушка, к которой подводят напряжение и ток для преобразования, называется первичной; катушка, с которой

---

снимают преобразованный напряжение и ток, - вторичной. Значение напряжения и тока во вторичной обмотке при определенных значениях напряжения и тока в первичной обмотке зависит от коэффициента трансформации.

В зависимости от назначения трансформаторы могут иметь различную конструкцию. Трансформатором малой мощности называется трансформатор, габаритная мощность которого не превосходит величины в несколько тысяч вольт - ампер. Эти трансформаторы применяются для питания накальных и анодных цепей электронных и ионных приборов, схем магнитных усилителей, полупроводниковых выпрямителей, обмоток реле, различных устройств индикации, для согласования сопротивлений в разных схемных звеньях, электронно - ламповых генераторов с нагрузкой и т.д. Таким образом, они могут выполнять самые различные функции.

2. Электрический расчет трансформатора малой мощности
.1 Определение суммарной мощности вторичной обмотки
Суммарная мощность определяется по формуле:

Где Pi - мощность вторичной обмотки, В∙А;- число вторичных обмоток;- номер вторичной обмотки.

Расчет:


.2 Выбираем броневой магнитопровод из стали Э42 толщиной листа 0.35мм f=50Гц
.3 Находим ориентировочные величины: (стр.331)[5]
В=1.32Тл; δ=2,8А/мм²; kм=0.32; kст=0.91
.4 Находим произведения сечения стали магнитопровода (Sст) на площадь его окна (Sок):

Где δ - плотность тока;м - коэффициент заполнения окна;ст - коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью.
.5 Выбор магнитопровода
Выбираем магнитопровод типа ШЛ 16х12.

Справочные данные на данный тип магнитопровода (стр.640)[1]∙Sок = 50 см⁴

Вес магнитопровода Gc=0.58 кг
.6 Определяем ЭДС наводимой в одном витке (стр.103)[6]
Е= 4.44∙f∙Sо∙Bм∙

---

Расчет:

Е= 4.44∙50Гц∙5см²∙1.32Тл∙ = 0,1465 В
.7 Определение потерь в стали (стр.134)[1]

Где р_ст - удельные потери (стр. 333) [5], р_ст= 3,1 Вт/кг

Расчет:

Рст= 3,1 Вт/кг∙0.58кг = 1,798 Вт

2.8 Находим активную составляющую тока холостого хода Iоа по формуле (стр.333)[5]

Расчет:

=
.9 Полная намагничивающая мощность (стр. 127)[1]

Где р_нс - удельная намагничивающая мощность (стр. 334) [5]

Расчет:

30Вт/кг∙0.58кг = 17.4 Вт
2.10 Реактивная составляющая тока (U1=12 В) (стр. 334) [5]

Расчет:

=
.11 Абсолютное и относительное значение тока
(стр.535)[1]

Расчет:

---

= 1,458 А
= (стр.553)[3]
Где величины η и Cosφ определяются по справочным таблицам (стр.332)[5]

Расчет:=

Следовательно: I% = Io/I1∙100%

Расчет: % = 1,458/7,62∙100% = 19 %
.12 Определение числа витков обмоток (стр.113)[6]

= ∙10⁴/(4.44∙f∙Bm∙Sc)
Где U1 = 5 для первичной обмотки, и Ui = 10 для вторичных обмоток (стр.335)[5].

Расчет:=12 B=12В (1- 5/100)∙10⁴/(4.44∙50Гц∙1.32Тл∙5)= 78 витка=6,3 B=6,3В (1-10/100)∙10⁴/(4.44∙50Гц∙1.32Тл∙5)= 39 витка=120 B=120В (1-10/100)∙10⁴/(4.44∙50Гц∙1.32Тл∙5)= 737 витков=250 B=250В (1-10/100)∙10⁴/(4.44∙50Гц∙1.32Тл∙5)= 1536 витков

.13 Определение ориентировочных величин плотности тока и сечения проводов обмоток (стр.336)[5]

пр=I/δ
Где δ = 2,8А/мм²

Расчет:пр1= 7,62А/2,8А/мм² = 2,72 мм²

Sпр2= 1.2/2,8 = 0,43 мм²

Sпр3= 0,2/2,8 = 0,071 мм²

Sпр4= 0.08/2,8 = 0,028 мм²
.14 Определение диаметра провода

пр = 1.13√Sпр
Расчет:пр1= 1.13√2,72мм² = 1,86ммпр2= 1.13√0.43 = 0.74 ммпр3= 1.13√0.071 = 0.3 ммпр4= 1.13√0.028 = 0.19 мм
.15 Выбор стандартных значений проводов обмотки
Для обмоток с напряжением до 500 В целесообразно использовать провода марки ПЭВ-1 (проволока медная, изолированная высокопрочной эмалью). Стандартные значения сведем в таблицу 2.

Таблица 2 - Номинальные значения проводов обмотки ПЭВ-1

Номер обмотки	Диаметр провода по меди dпр,мм.	Диаметр провода в изоляции dиз,мм.	Площадь поперечного сечения Sпр,мм2.	Вес одного метра провода gпр,г/м.
1	0.62	0.67	0.302	3.22
2	0.41	0.45	0.132	1.31
3	0.3	0.35	0.0755	0.671
4	0.3	0.35	0.0755	0.671

---

.16 Определение допустимой осевой длины обмотки на каркасе (стр.336)[5]

об = h1-2Δ_из1
Где h1=h-1 = 50мм-1 = 49мм - длина гильзы;= 50мм - высота окна;

Δ_из1 = 2мм - расстояние по поверхности изоляции от крайнего витка обмотки до сердечника.

Расчет:об = 49мм - 2*2мм = 45мм
.17 Определение числа витков в одном слое и число слоев каждой обмотки (стр.337)[5]

сл = hоб /ky∙dиз;сл = N/Nсл
Где kу - коэффициент укладки провода, определяемый по справочным таблицам (стр.337)[5]

Расчет:сл1 = 45мм/1.05∙0.67мм = 64 витковсл2 = 45мм/1.05∙0.45мм = 95 виткасл3 = 45мм/1.07∙0.3мм = 140 витковсл4 = 45мм/1.07∙0.3мм = 140 витковсл1 = 78/64 = 1 слойсл2 = 39/95 = 1слойсл3 = 737/140 = 6 слоевсл4 = 1536/140 =11 слоев
.18 Определение радиальных размеров катушки
В качестве межслоевой изоляции (Δр) выбираем (стр.189)[4]

Δр1 - для первой обмотки телефонную бумагу толщиной 0.05 (1 слой)

Δр2 - для второй обмотки телефонную бумагу толщиной 0.05 (1 слой)

Δр3 - для третьей обмотки кабельную бумагу толщиной 0.12мм (1 слой)

Δр4 - для четвертой обмотки кабельную бумагу толщиной 0.12мм (1 слой)

Радиальная толщина каждой обмотки (стр.99)[6]
α_i = ky∙ N∙ dиз + (N-1)∙Δр
Расчет:

α1 = 1.05∙1∙0.67+(1-1)∙0.05 = 0.7 мм

α2 =1.05∙1∙0.45+(1-1)∙0.05 = 0.47 мм

α3 = 1.07∙6∙0.35+(6-1)∙0.12 = 2.85 мм

α4 = 1.07∙11∙0.35+(11-1)∙0.12 = 5.32 мм

В качестве междуобмоточной изоляции и изоляции поверх катушки выбираем кабельную бумагу толщиной 0.12мм (2 слоя). Толщину каркаса принимаем равной hиз = 1мм.

Полная радиальная толщина обмотки (стр.100)[6]
α = Δз+hиз2+ α1+h’из2+ α2+h’’из2+ α3+h’’’из2+ α4+ α40
Где Δз - зазор между гильзой (каркасом) и сердечником, мм;из2 - толщина гильзы (каркаса),мм;’из2 - толщина междуобмоточной изоляции, мм;

α1…. α4 - радиальные размеры обмоток, мм;

α40 - толщина изоляции поверх крайней обмотки, мм.

Расчет:

α = 0.5+1+0,7+0.24+0.47+0.24+2.85+0.24+5,32+0.24 = 11.8 мм
.19 Определение зазора между катушкой и сердечником
Условие размещения катушки в окне магнитопровода выполняется (стр.192)[6]
с - α∙kв > 0
Расчет:

с - αkв = 16 - 11,8*1,2= 1,84
.20 Определение потерь в меди обмоток
а) Найдем среднюю длину витка каждой обмотки (стр.523)[3]

ср = 2∙10^-3 (aк+bк+πr)
Где r1 = α1/2;

r2 = α1+ α12+ α2/2;

Значения ак и bк определены по справочным таблицам (стр.640)[1]

Расчет:ср1 = 2∙10^-3 (16+12+3,14(0,7/2)) = 0.058 мср2 = 2∙10^-3 (16+12+3,14(0,7+0.24+0,47/2)) = 0.063 мср3 = 2∙10^-3 (16+12+3,14(0,7+0.24+0,47+0.24+2,85/2)) = 0.075 м ср4 = 2∙10^-3 (16+12+3,14(0,7+0.24+0,47+0.24+2,85+0.24+5,32/2)) = 0.102 м

б) Определение веса меди каждой обмотке (стр.104)[6]

м = lср∙ W∙ gм∙10

---

Смотрите также файлы

• Содержание введение глава i. Теоретическая сущность работы волонтеров с инвалидами сущность понятий инвалидность.docx

• Отчет по лабораторной работе 8 Окислительновосстановительные реакции Выполнил студент группы нгдсз222.docx

• Дифференцированный зачет Вариант 1 Часть а теоретическая.docx

• Программа темы конференции.pdf

• Аиат ол е жасы нрсе,йткені оны тапан ол тура жолдан таймауа бар кшін салады.docx