Расчёт силового трансформатора

Расчёт силового трансформатора

Главные разделы курсового проекта

1) Введение. Теоретический обзор по теме.

2) Выбор и проектирование обобщенной структурной и принципной схем устройства. Силовая часть, система управления.

3) Расчет силовой части схемы, токи и напряжения, характеристики фильтров, выбор полупроводниковых частей, конденсаторов, вводного автомата. Уточнение принципной силовой схемы.

4) Расчет моточных изделий (трансформатор, дроссель). Уточнение принципной силовой схемы Расчёт силового трансформатора.

5) Термический расчет полупроводников, расчет площади радиаторов и выбор их конструкции.

6) Проектирование многофункциональной (структурной) схемы системы управления.

7) Заключение.

8) Перечень использованной литературы.

Отчетность:

Объяснительная записка с расчетами.

Принципная схема, формат А3, и спецификация (по ГОСТ).

К выбору питающей сети

Если в задании мощность нагрузки превосходит 3500 Вт, то следует избрать питание от трёхфазной сети, соответственно Расчёт силового трансформатора и выпрямитель выбирается трёхфазным мостовым. Если же мощность нагрузки меньше 3500 Вт, то избираем питание от однофазовой сети и выпрямитель устанавливаем однофазовый мостовой. Это продиктовано тем, что провода однофазовой сети при превышении обозначенной мощности будут перенагреваться, что будет приводить к досрочному старению изоляции, и в конечном счете к пожару.

Расчёт Расчёт силового трансформатора силового трансформатора

Для расчёта трансформатора должны быть определены напряжения и токи обмоток, при всем этом коэффициент трансформации определяется из условия малого напряжения на первичной обмотке, чтоб обеспечить на нагрузке нужное (данное) напряжение. Трансформатор включен в диагональ инвертора напряжения, потому работает на переменном прямоугольном напряжении (рис. 1).

1) Определяем малое значение напряжения на первичной обмотке Расчёт силового трансформатора трансформатора:

,

где = 0,9; 0,85; 0,8 (-10%; -15%; -20%), коэффициент просадки питающей сети;

= tи/T = 0,9 – наибольший коэффициент наполнения импульса напряжения, прикладываемого к первичной обмотке на полупериоде рабочей частоты;

– напряжение, приобретенное в итоге выпрямления напряжения сети, и следующей фильтрации при помощи LC-фильтра.

2) Определяем нужное наибольшее напряжение на вторичной обмотке трансформатора, которое должно быть не меньше данного Расчёт силового трансформатора напряжения на нагрузке:

где – напряжение на нагрузке; – коэффициент падения напряжения, учитывающий падение напряжения на диодиках выпрямительного моста и дросселе фильтра.

3) Определяем коэффициент трансформации

4) Определяем действенные значения токов первичной и вторичной обмоток:

Ток вторичной обмотки (наибольший) , где ток нагрузки.

Ток первичной обмотки (наибольший)

5) По известным токам и напряжениям обмоток, также Расчёт силового трансформатора габаритной мощности трансформатора, выбирается сердечник и определяются характеристики обмоток, при всем этом число витков первичной обмотки рассчитывается исходя из большего напряжения, прикладываемого к ней, чтоб исключить режим насыщения (замагничивания) сердечника трансформатора.

Рассчитаем габаритную мощность двухобмоточного трансформатора, [ВА]:

где

= 1,1; 1,15; 1,2 (+10%; +15%; +20%), коэффициент роста питающей сети;

6) Определим параметр произведения площади окна на площадь поперечного сечения Расчёт силового трансформатора сердечника S0Sc, [см4], по которому происходит выбор сердечника трансформатора:

kф – коэффициент формы напряжения, для синусоидального 1,11, для прямоугольного 1.

kс – коэффициент наполнения сердечника сталью; для электротехнических сталей в границах 0,65÷0,93; для сердечника ГМ412В – 0,7; для ГМ42ДС – 1 (веб-сайт «Гаммамет»).

j – плотность тока в обмотках трансформатора. Находится в зависимости от материала провода Расчёт силового трансформатора, количества витков в обмотках и т.д., определяет термический режим трансформатора и выбирается в спектре 3÷5 А/мм2.

kз – коэффициент наполнения окна сердечника медью, выбирается в границах 0,2÷0,35.

Для проектирования ВЧ трансформатора в рамках данного курсового проекта рекомендуется использовать материалы ГМ412В, ГМ42ДС производства предприятия «Гаммамет».

Магнитопроводы Расчёт силового трансформатора ГАММАМЕТ 412В делаются из ленты магнитомягкого нанокристаллического сплава на базе железа с номинальной шириной 25 мкм, которую получают способом сверхскоростной закалки расплава. Магнитопроводы поставляются после термообработки в поперечном магнитном поле и готовы к применению в силовых полях на частоте до 200 кГц в сигнальных цепях на частоте до 10 МГц (www.gammamet Расчёт силового трансформатора.ru).

Магнитопроводы ГАММАМЕТ 42ДС делаются из ленты магнитомягкого нанокристаллического сплава ГМ 412 на базе железа с номинальной шириной 25 мкм, которую получают способом сверхскоростной закалки расплава. Магнитопроводы поставляются после термообработки в поперечном магнитном поле и готовы к применению в силовых цепях на частоте до 200 кГц в сигнальных цепях на частоте до 10 МГц.

Вm Расчёт силового трансформатора – индукция в магнитопроводе (находится в зависимости от материала сердечника, частоты), для магнитопровода ГМ412В наибольшая индукция составляет 1,17 Тл, избираем в спектре 0,1÷0,8 Тл; для магнитопровода ГМ42ДС наибольшая индукция составляет 0,75 Тл, избираем в спектре 0,1÷0,4 Тл.

7) После расчета параметра S0Sc производим выбор сердечника из таблицы типовых магнитопроводов согласно условию Расчёт силового трансформатора – табличное значение S0Sc должно быть больше расчётного, выбор производим по принципу «ближайшего большего».

8) Определяем число витков первичной обмотки:

Число витков вторичной обмотки

9) Определяем поперечникы проводов обмоток:

Если поперечник провода меньше или равен 1 мм, то избираем провод из стандартного ряда марки ПЭТВ-2; Если поперечник провода вышел больше 1 мм Расчёт силового трансформатора, то набираем нужное сечение провода из проводников наименьшего поперечника (жгут, литцендрат), марка провода в данном случае – ПЭВТЛ, поперечник выбирается из такого же стандартного ряда.

10) Проверяем коэффициент наполнения окна медью, для этого подсчитываем суммарное сечение медных проводов всех обмоток (суммарное сечение меди) и соотносим его с площадью окна избранного сердечника:

Приобретенное значение Расчёт силового трансформатора должно лежать в спектре 0,2÷0,3. Если приобретенное значение выходит за границы данного спектра, то нужно избрать другой сердечник из предложенного производителем ряда.

11) Определим удельные магнитные утраты Р [Вт/м3], для частот 3-200 кГц в материале ГМ412В:

В материале ГМ42ДС:

Предстоящий расчет удобнее вести в см3, для этого приобретенные Расчёт силового трансформатора утраты делим на 106.

Потом подсчитываем объем избранного сердечника также в кубических сантиметрах

Умножив удельные утраты на объём, получаем утраты мощности в сердечнике:

Получившееся значение необходимо оценить последующим образом: подсчитываем суммарную площадь избранного сердечника (площадь тора):

Практика указывает, что если трансформатор установлен в критериях без обдува, то умножив мощность утрат в сердечнике Расчёт силового трансформатора Pсер на эмпирический коэффициент 20 см2/Вт, получим нужную наименьшую площадь магнитного сердечника. Сравниваем получившееся значение с подсчитанной площадью тора - Sсер, если оно меньше, то возвращаемся к пт 7, и избираем последующий больший по ряду сердечник, или возвращаемся к пт 6 и корректируем в наименьшую сторону значение индукции Bm.


rascvet-i-padenie-drevnego-vavilona-doklad.html
rascvet-ocherka-v-60-e-gg-prichini-i-sledstviya-v-ovechkin-rajonnie-budni.html
rascvetali-yabloni-i-grushi.html