1. Методика расчета трансформатора

1.1. Выбор магнитопровода

1. Определяю расчетную мощность трансформатора. Так как (S2+S3)>100 ВА, расчетную мощность определяю по формуле:

S_р=S₂ + S₃, (1)

S_р=300+60=360, BA

Величину КПД при расчетной мощности трансформатора Sр=360 ВА, и частоте f=400Гц, выбираю 0,96-0,97.

2. Выбираю конструкцию магнитопровода по величине расчетной мощности, частоте и максимальному напряжению.

Для данной расчетной мощности выбираю стержневой трансформатор с двумя катушками и ленточными разъемными сердечниками, поскольку он имеет большую поверхность охлаждения по сравнению с броневыми и меньшую среднюю длину витка.

Рассчитав значение =0,592; п.1.6, выбрал стержневой ленточный магнитопровод серии ПЛ.

3. Выбираю материал сердечника.

При расчетном условии на минимум стоимости, и при данных частоте и мощности выбираю ленточную сталь марки Э340, толщиной 0,15 мм.

4. По найденной величине Sр для данной конструкции магнитопровода нахожу ориентировочные значения:

максимальной магнитной индукции - В_макс=1Т;

плотности тока - j_ср=2,8 А/мм²;

коэффициента заполнения окна - k_ок=0,24;

коэффициента заполнения магнитопровода - k_ст=0,9;

5. Определяю произведение сечения сердечника на площадь окна

, см⁴, (2)

где - расчетная мощность трансформатора, ВА;

- частота Гц;

В_выбр - магнитная индукция Т;

j_ср - плотность тока А/мм;

k_ок - коэффициент заполнения окна медью;

k_ст - коэффициент заполнения магнитопровода;

см⁴

6. Определяю отношение сечения сердечника к площади окна

, (3)

; (4)

где - отношение массы стали к массе меди;

С₁=0,6-для стержневых двухкатушечных трансформаторов;

Нашла пределы изменения величины

;

7. Выбираю типоразмер магнитопровода

Зная произведение (Q_стQ_ок) и предел изменения k_Qр,из таблицы прил.П2, выбираем стандартный магнитопровод , у которого значение произведения Q_стQ_ок наиболее близкое к требуемому, а значение лежит в требуемых пределах;

; (4)

Для выбранного сердечника выписываю, а, Ь, с, , l_вср, G_ст Зная размеры сердечника, могу с помощью формул (3) и (4) уточнить значения С₁ и k_Qp и затем про­верить условие (4) с последующим уточнением значения k_Qp.

При отсутствии в таблицах сердечника с требуемым со­отношением размеров следует попытаться подобрать сердечник, изменив ширину набора или ширину ленты b' так, что­бы получить

=; и

такой величины, при которой  будет находиться в требуе­мых пределах.

Если сердечник со стандартными размерами пластин или стандартный ленточный сердечник подобрать не удается, то проектирование ведется ш расчета на нестандартный сердеч­ник. Для этого:

а) задавшись находим площадь поперечного сечения сердечника и окна:

(4’)

(4’’)

Наименование параметра	Броневой трансформатор			Стержневой двыхкатушечный трансформатор
	Пластинчатый	ленточный	пластинчатый			ленточный
длина средней магнитной линии
lвср - средняя длина витков
Открытая поверхность охлаждения Qсерд
Открытая поверхность катушки Qобм

a=22 мм , b=32 мм , с=19 мм , h=36 мм ,

lст=17,9 см - длина средней магнитной линии;

G_ст=0,87 кг - масса магнитопровода;

Среднюю длину витков нахожу по формуле:

lв ср=2(a+b+c); (5)

lв ср=2(22+32+19)=36,5 см

значение lст уточняю по формуле:

lст=2(h+c+a/2); (5’)

lст=2(36+19+3,1422/2)=35.77

Для трехобмоточных трансформаторов активные и индук­тивные сопротивления вторичных обмоток растут по мере их удаления от первичной обмотки. Поэтому при расчете рекомендуется принимать значения илидля обмотки, расположенной непосредственно на стержне или на первич­ной обмотке на 10÷20% меньше, а для наружной обмотки - на 10÷20% больше указанных для в таблица 2. Величина у меня соответствует % = 1;, % =1.

Таблица 1

Частота, Гц	Конструкция магнито-провода	Величина U	Расчетная мощность Sр, В•A
			5—15	15—50	50—150	150-300	300-1000
50	Броневая	% , %	20—13 25—18	13—6 18—10	6—4,5 10—8	4,5—3 8-6	3—1 6—2
	Стержне­вая	% , %	18—12 33—17	12—5,5 17—9	5,5—4 9—6	4—3 6—4	3-1 4-2
400	Броневая	% , %	10—8 10—8,5	8—4 8,5—5	4—1,5 5—2	1,5—1,0 2—1,2	1,0—0,5 1,2—0,5
	Стержне­вая	% , %	7—5 8-6,5	5—2 6,5—3	2—1 3—1,5	1—1 1,5—1	1—0,5 1—0,5

При оптимальном соотношении плотностей тока в обмот­ках (j₁>j₂), что рекомендуется выполнять при расчете при заданном падении напряжения, значения и можно принимать равными значениюпо табл. 10.

Поэтому при расчете трансформаторов при заданном па­дении напряжения следует принимать

потеря отсутствует

(6)