Федеральне державне освітня установа вищої професійної освіти
«Сибірський федеральний університет»
Інститут інженерної фізики і радіоелектроніки
Кафедра «Радіотехніка»
Предмет «ЕПУРЕС»
ЗВІТ ПО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТІ №1
«РОЗРАХУНОК ТРАНСФОРМАТОРА ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ»
Студент, РФ12-35Б А.Ю. Туктаров
Красноярськ 2014
1. Мета роботи
1) вивчити принцип дії трансформатора;
2) освоїти методику комп'ютерного розрахунку малопотужного трансформатора електроживлення;
) розрахувати трансформатор і представити креслення загального виду трансформатора.
Обладнання та прилади: обчислювальний комплекс, що складається з:
) персонального комп'ютера;
2) монітора 17 з роздільною здатністю 1024x768;
3) програма Trans32;
4) методичний посібник (МП) №2317.
2. Дані для розрахунку
У таблиці 1 наведені початкові дані для розрахунку трансформатора, умовні позначення: U 1 - напруга в первинній обмотці, U 2 і I 2, U 3 і I 3 - відповідно, напруга і струм в першій і в другий вторинних обмотках. Останні значення беруться з МП.
Таблиця 1 - Початкові дані для розрахунку трансформатора
U1, ВU2, ВU3, ВI2, АI3, АF, Гц3001061160000
. Хід роботи
Знайдемо коефіцієнти трансформації:
(1, 2)
Обчислимо навантажувальну складову струму в первинних обмотках I1н:
(3)
Тепер необхідно задатися деяким значенням ККД? для визначення габаритної потужності ST, приймемо? =0.9.
Знаходимо SТ:
(4)
З таблиці 1 МП візьмемо найближче значення SТ до одержали, приймемо: SТ=1,563В.А, там же бачимо, що передбачуване й наведене ККД (дивимося найближчі до заданого значення частоти дані) збігаються. Виберемо магнітопровід. Добуток площі поперечного перерізу магнітопроводу Sст і площі вікна Sок:
(5)
Далі послуговуємося програмним розрахунком (заодно пояснимо параметри у формулі 2). Для трансформатора, що працює на високій частоті, краще застосовувати феритовий сердечник. Згідно МП, в цьому випадку коефіцієнт заповнення вікна сталлю КСТ=0.73. Візьмемо кільцевої тип муздрамтеатру. Отримаємо в програмі щільність струму в обмотках J=8.03А/мм2. За МП коефіцієнт заповнення вікна Км=0.2, питомі втрати pуд=15Вт/кг. Марка матеріалу - М2000НМ - 7. Індукцію (B) беремо у вигляді 70% - 90% від значення індукції насичення BS=0.16Тл, тоді B=0.2Тл. Коефіцієнт форми для прямокутних імпульсів Кф=1.11.
Обчислимо діаметри проводів обмоток трансформатора d1, d2, d3:
(6, 7, 8)
За величиною Sст.Sок=0.08см4 виберемо позначення муздрамтеатру: К16х8х6. Тоді його параметри: зовнішній діаметр D=16мм, внутрішній діаметр d=8мм, висота h=6мм, середня довжина магнітної силової лінії LС=3.7см, Sст=0.32см2, Sст.Sок=0.1536см4, маса Gст=0.005кг. По таблиці 8 МП вибираємо діаметр проводів обмоток трансформатора з урахуванням ізоляції, а так само тип проводу: d1=0.09мм + 0.03мм=0.12мм, d2=0.40мм + 0.06мм=0.46мм, d3=0.40мм + 0.06мм=0.46 мм, тип - ПЕВ - 2. Вибираємо реальні значення товщини межслоевой ізоляції, візьмемо одну і ту ж величину для цього: 0.06 мм. Розрахунок закінчено, результати наведені на малюнку 2.
Рис. 1 Кільцевій стрижень.
трансформатор струм провід феритовий
Малюнок 2 - Результати розрахунку трансформатора
Рис. 2
Висновки
Струм у первинній обмотці залежить від режиму роботи трансформатора. При холостому ході енергія витрачається тільки на підтримку магнітного потоку, втрати в проводах мізерно малі (у вторинних обмотках вони взагалі відсутні, оскільки струму в них немає). У режимі короткого замикання навпаки. Струм первинної обмотки можна знайти, знаючи коефіцієнти трансформації по напрузі і струми вторинних обмоток (внаслідок виконання наближеної рівності відносин струмів і напруг). Габаритну потужність потужно знайти, виходячи з приблизної рівності повних вхідний і вихідний (з усіх вторинних обмоток) потужностей. Відбувається знаходження середньоарифметичного, а так само враховуються втрати коефіцієнтом корисної дії. ...
