Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-06-02 | 76 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Сетевые трансформаторы питания обычно рассчитываются на частоты 50 или 400 Гц. При сравнительно небольших номинальных мощностях трансформатора (P н 100¼200 ВА) целесообразно применять броневые магнитопроводы типа ШЛ, ШЛМ, ШЛО и др. Для трансформаторов с номинальной мощностью порядка 500¼650 ВА возможно применение кольцевых магнитопроводов типа ОЛ. Сетевые трансформаторы питания с номинальной мощностью, превышающей 500 ВА, часто проектируются на стержневых магнитопроводах типа ПЛ, ПЛМ и др. При проектировании высоковольтных трансформаторов на напряжения свыше 1¼5 кВ используют стержневые магнитопроводы типа ПЛВ.
В качестве материала магнитопровода выбирают электротехнические холоднокатаные трансформаторные стали на частоты 50 или 400 Гц, например, марок 3411 или 3421 с толщиной ленты 0,15...0,08 мм. Для снижения потерь на вихревые токи пластины магнитопровода изолируют друг от друга. В трансформаторах малой мощности изолятором служит тонкий слой пленки (5...20 мкм), образующейся в результате фосфатирования или оксидирования электротехнической стали.
Пример 5.4. Определить произведение площади сечения стержня S мпна площадь сечения окна S окмагнитопровода трансформатора (электрическая схема на рис. 5.1) со следующими параметрами:
Напряжение | Частота питающей | Параметры вторичных обмоток | |
сети питания U 1, В | сети f, Гц | Напряжение, В | Ток, А |
50–2,5 | U 2 = 12 U 3 = 115 | I 2 = 1,0 I 3 = 0,5 |
Решение.
Определение произведения площади сечения стержня S мпна площадь сечения окна S окмагнитопровода производится по основному уравнению для мощности трансформатора:
, см4. (5.4)
В выражении (5.4) номинальная мощность трансформатора Р нрассчитывается по формуле
|
, ВА, (5.5)
где n – число вторичных обмоток трансформатора.
Значение D f определяется допускаемым отклонением сетевого напряжения.
Максимальное значение индукции B мв магнитопроводе, средняя плотность тока в обмотках j, коэффициент заполнения окна магнитопровода к м выбираются исходя из номинальной мощности трансформатора по таблицам или графикам зависимостей: B м= f (Р н), j = f (Р н), к м = f (Р н). Коэффициент заполнения магнитопровода сталью к с зависит от толщины листа трансформаторной стали d, т.е. к c = f (d). Графики соответствующих зависимостей приведены на рис. 5.2.
Значение магнитной индукции B мопределяет размеры сердечника, число витков обмоток, ток намагничивания и величину потерь в магнитопроводе. Чем больше индукция, тем меньше размеры магнитопровода, меньше число витков обмоток, но больше ток намагничивания и величина потерь. В свою очередь это увеличивает ток первичной обмотки и потери в обмотках, понижает КПД, что может привести к недопустимому перегреву обмоток. На рис. 5.2, а приведены зависимости рекомендуемых средних значений B мот габаритной мощности для ленточных и пластинчатых магнитопроводов, изготовленных из различных марок электротехнических сталей, для частот сети 50 и 400 Гц.
Плотность тока j определяет КПД, потери в обмотках, внутреннее падение напряжения и размеры трансформатора. Чем больше плотность тока в обмотках, тем меньше размеры трансформатора, но ниже его КПД и больше внутреннее падение напряжения. При большой плотности тока может наступить недопустимый перегрев трансформатора, приводящий к отказу в его работе. На рис. 5.2, б изображены графики рекомендуемых средних значений плотности тока в зависимости от номинальной мощности, при которых температура перегрева не превышает 50 °С. Увеличение допустимой плотности тока при небольших мощностях 10¼100 ВА объясняется более благоприятными условиями охлаждения таких трансформаторов. В наружных обмотках, расположенных ближе к охлаждающей поверхности, плотность тока может быть увеличена на 20¼25%; в обмотках, расположенных внутри катушки, – уменьшена на 15¼20%. В первичной обмотке, расположенной ближе к сердечнику, плотность тока может быть увеличена на 10¼15%.
|
Заполнение площади окна магнитопровода медью обмоток характеризуется коэффициентом заполнения по меди к м, представляющим собой отношение площади поперечного сечения обмотки S мк площади окна S окмагнитопровода. Коэффициент заполнения по меди зависит от номинальной мощности трансформатора, качества намотки, диаметра провода, его изоляции, толщины стенок каркаса и межслоевой изоляции. Средние значения этого коэффициента для трансформаторов с рядовой намоткой, осуществляемой проводом круглого сечения типа ПЭЛ, ПЭВ, с учетом толщины межслоевой изоляции приведены на рис. 5.2, в. Большой коэффициент заполнения, до 0,5¼0,6 и более, получается при выполнении обмотки из медной фольги или ленты. Медная фольга имеет толщину от 0,015 до 0,05 мм, а медная лента – больше 0,05 мм. В ряде случаев обмотка выполняется из алюминиевой фольги толщиной 0,005¼0,2 мм. Перед намоткой заготовленные ленты покрываются специальной (на керамической основе) изоляцией.
Поскольку магнитопровод навивается из ленты трансформаторной стали или набирается из отдельных пластин, то изолирующая пленка не позволяет заполнять всю площадь магнитопровода магнитным материалом. Заполнение площади магнитопровода магнитным материалом характеризуется коэффициентом заполнения по стали к с, представляющим собой отношение площади магнитопровода S с, занятой магнитным материалом, к геометрическому поперечному сечению магнитопровода S мп. Коэффициент заполнения по стали зависит от толщины листа трансформаторной стали. Средние значения этого коэффициента для трансформаторов на ленточных и пластинчатых магнитопроводах приведены на графике рис. 5.2, г.
После выбора значений параметров, входящих в формулу (5.4), по рассчитанному значению произведения S мп S окиз таблиц магнитопроводов выбирается магнитопровод с ближайшим значением произведения S мп S ок, определяется ширина стержня магнитопровода а, толщина стержня b, ширина с и высота h окна, рассчитывается длина магнитопровода l мп, средняя длина витка, его масса М с и объем V с..
|
1. По формуле (5.5) рассчитываем номинальную мощность трансформатора
Р н = 12×1 + 115×0,5 = 69,5 ВА
2. Из графиков зависимости B м = f (Р н), j = f (Р н), к м = f (Р н), к c = f (d) на рис. 5.2 для номинальной мощности трансформатора 69,5 ВА и толщины листа стали 0,35 мм определяем максимальное значение индукции B м в магнитопроводе, среднюю плотность тока в обмотках j, коэффициент заполнения магнитопровода сталью к с, коэффициент заполнения окна магнитопровода к м и по формуле (5.3) находим произведение S мп S ок:
см4.
3. По рассчитанному значению произведения S мп S окиз таблиц магнитопроводов [таблица П.30] выбираем магнитопровод ШЛ20 20 мм. Расчетные и конструктивные размеры магнитопровода приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!