Файл: Проектирование маломощных трансформаторов для устройств железнодорожного транспорта.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 310
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, АРеактивная составляющая тока первичной обмотки, Агде 
- 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, АТоки вторичных обмоток, А
Поперечное сечение стержня сердечника без учета изоляций листов, см2.где С=0,7 - постоянный коэффициент магнитопроводов броневого типа; полная потребляемая мощность трансформатораВА;
В данном примере расчета на минимум стоимости принято: ????= 2,3.Полное поперечное сечение стержня магнитопровода с учетом междулистовой изоляцииКоэффициент заполнения магнитопровода в зависимости от выбранной конструкции магнитопровода. При броневом пластинчатом магнитопроводе
= 0,9.
= 3%, 
= 6%, 
= 6%.Предварительное значение числа витков обмоток: первичнойВторичныхЧисло вольт на один виток любой обмотки, В/виток,
= 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 магнитопровода5.5 Определение размеров магнитопроводаНа 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, см2QCвыбр = 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 тогдаа' в'=а' а'= а'2=Q'С расчИз 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 cдолжны 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 окнаQ΄ок.корр=
- 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, АТоки вторичных обмоток, А-
Предварительное значение площади поперечного сечения стержня магнитопровода
Поперечное сечение стержня сердечника без учета изоляций листов, см2.где С=0,7 - постоянный коэффициент магнитопроводов броневого типа; полная потребляемая мощность трансформатораВА;
В данном примере расчета на минимум стоимости принято: ????= 2,3.Полное поперечное сечение стержня магнитопровода с учетом междулистовой изоляцииКоэффициент заполнения магнитопровода в зависимости от выбранной конструкции магнитопровода. При броневом пластинчатом магнитопроводе
= 0,9.-
Определение числа витков обмоток трансформатора
= 3%, = 6%, = 6%.Предварительное значение числа витков обмоток: первичнойВторичныхЧисло вольт на один виток любой обмотки, В/виток,-
Определение геометрических размеров обмотки. Определение площади окна магнитопровода.
= 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 магнитопровода5.5 Определение размеров магнитопроводаНа 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, см2QCвыбр = 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 тогдаа' в'=а' а'= а'2=Q'С расчИз 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 cдолжны 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 окнаQ΄ок.корр=