3. Сечение магнитопровода:

Определим по формуле:

(4)

Подставляя в (4) найденные выше значения получаем:

4. Плотность тока обмоток:

Проверка правильности расчетов значений

Величина должна быть равной 2216 ВА

ВА

Ошибка составляет:

=

Таким образом, расчеты значений индукции Bp, плотность тока обмоток j и сечения

магнитопровода Sc рассчитываемого трансформатора сделаны правильно.

4. Линейные расчеты магнитопровода:

4. Число витков обмоток:

Первичной:

Вторичной:

4. Сечения проводников обмоток:

Первичной:

Вторичной:

8. Конструктивные параметры катушки:

8.1. Высота для одного слоя витков обмотки в катушке:

,

где - толщена каркаса катушки; для напряжения до 1кВ.

8.2. Число витков в слое:

,

где к_ук – коэффициент укладки, учитывающий неплотность прилегания витков.

- диаметр провода с изоляцией.

8.3. Число слоев:

,

8.4. Толщина катушки:

где Δ_сл – толщена межслойной изоляции, в среднем – 0,1 мм.

Должно получаться

где Δ₀ – технологический зазор, обычно 1÷2 мм.

Δ_мо – изоляция между обмотками и с наружи катушки Δ_мо 0,2мм

8.5. Сечение катушки:

9. Параметры схемы замещения:

   1. Активные сопротивления

где ρ_k – удельное сопротивление материала проводников обмоток.

S_n – сечение провода без изоляции.

L_k – средние длины витков:

c_k=c

2. Реактивные сопротивления

где L_S – индуктивность рассеяния обмоток

3. Сопротивления контура намагничивания

Силовая линия магнитопровода:

Потери в стали:

Сопротивление параллельных ветвей:

9. Технические показатели:

   1. Активное сопротивление обмоток:

Расчет в п.9.1.

2. Индуктивное сопротивление обмоток:

Расчет в п.9.2.

3. Весовые показатели трансформатора:

Вес магнитопровода:

Здесь линейные размеры взяты в см.

Вес обмоток:

Общий вес трансформатора:

Удельный вес на единицу мощности:

Как видно из расчетов, вес обмоток в 12 раз меньше веса магнитопровода, что объясняется расчетом трансформатора на минимум стоимости. При минимуме веса соотношение весов обмоток и магнитопровода было бы примерно одинаковым.

4. Потери мощности в активных сопротивлениях обмотки:

,

5. Потери мощности в магнитопроводе:

Расчет в п.9.3.

6. Потери в изоляции катушек:

7. Фактическое соотношение потерь:

8. Коэффициент мощности:

где

9. Коэффициент потерь мощности Δη и КПД:

10.10. Фактическое заполнение окна:

9. Раскладка проводников.

Задача №2. Шифр: тае10.10. Исходные данные.

Определить показатели трансформатора, выполненного на тороидальном магнитопроводе с размерами: ширина а = 6 мм, толщина b = 12 мм, ширина окна с=d = 20 мм.

Материал сердечника марки 50Н имеет параметры:

• коэффициент заполнения сечения к_зс, мм ………………….. 0,85

• удельный вес g_с, г/см³ ……..…………...…………………….. 8,2

• удельные потери мощности _со, Вт/кг………………………. 5

• при индукции В₀, Тл ………………………………………… 0,5

• и частоте f₁₀, кГц ……………………………………………... 1

• индукция насыщения B_S, Тл ………………………………… 1,2

• коэффициент увеличения потерь мощности к …………..... 1,7

• коэффициент влияния частоты на потери в стали ……….. 1,4

Трансформатор будет выполнен с алюминиевыми обмотками для работы с частотой питающего напряжения f₁, кГц = 1 в условиях естественного воздушного охлаждения.

Параметры обмоточного материала из алюминия для температуры нагрева 70⁰С принимаются:

• удельное сопротивление _к, Ом*м ………………………… 0,034

• удельный вес g_к, г/см³ …………………………………….... 2,7

• среднерасчётный коэффициент заполнения катушки сечениями проводников обмоток к_зк ………………………………………………….….. 0,35