- •Расчет маломощных трансформаторов
- •Оглавление
- •Список условных обозначений
- •Маломощные силовые трансформаторы
- •Общие сведения
- •Типы маломощных трансформаторов
- •Форма поперечного сечения стержня и катушек
- •Выбор материала для сердечника
- •Расчет маломощных однофазных и трехфазных трансформаторов
- •Определение токов трансформатора
- •Выбор индукции в стержне и ярме сердечника трансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмоток трансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника трансформатора
- •Определение числа витков обмоток трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Выбор изоляции проводов обмоток
- •Определение высоты и ширины окна сердечника трансформатора
- •Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Вес меди обмоток трансформатора
- •Потери в меди обмоток трансформатора
- •Вес стали сердечника трансформатора
- •Потери в стали сердечника трансформатора
- •Определение тока холостого хода трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Активное падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Индуктивные падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Полные сопротивления и напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора
- •Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Сводные данные расчета трансформатора
- •Пример расчета маломощного однофазного трехобмоточного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Маломощные силовые автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет маломощных однофазных автотрансформаторов
- •Расчетная мощность автотрансформатора
- •Определение токов автотрансформатора
- •Определение токов отдельных частей обмотки автотрансформатора
- •Выбор индукции в стержне сердечника автотрансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмотки автотрансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника автотрансформатора
- •Определение числа витков обмотки автотрансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмотки
- •Выбор изоляции проводов обмотки
- •Изменение напряжения автотрансформатора при нагрузке
- •Проверка автотрансформатора на нагревание
- •Пример расчета маломощного однофазного автотрансформатора с секционированной обмоткой Задание
- •Выбор типа и основных соотношений автотрансформатора
- •Импульсные автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет импульсных трансформаторов
- •Определение средней мощности и токов трансформатора
- •Типы импульсных трансформаторов
- •Выбор приращения индукции и толщины листов материала сердечника
- •Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора
- •Определение числа витков трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Укладка обмоток и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Средние длины витков обмоток трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Намагничивающий ток трансформатора
- •Параметры импульсного трансформатора и проверка искажения трансформируемого импульса
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Пример расчета импульсного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Список литературы
Типы маломощных трансформаторов
Маломощные силовые трансформаторы строятся:
стержневого типа с двумя катушками (Рис. 1 .3 а) и с одной катушкой (Рис. 1 .3 б);
броневого типа (Рис. 1 .3 в)
а). |
б). |
в). |
Рис.1.3. Типы маломощных трансформаторов: а – трансформатор стержневого типа с двумя катушками; б – трансформатор стержневого типа с одной катушкой; в – трансформатор броневого типа
Наименьшие вес и стоимость имеют броневые трансформаторы с сердечником из штампованных Ш-образных пластин. Большинство маломощных силовых трансформаторов обычно строится броневого типа. Однако трансформаторы стержневого типа с одной или двумя катушками также находят достаточное применение. Маломощные трансформаторы стержневого типа с двумя катушками имеют лучшее охлаждение и требуют меньшего расходы меди ввиду меньшей средней линии витка и возможной большей плотности тока в обмотках. Трансформаторы стержневого типа с одной катушкой требуют большего расхода меди, но несколько проще в изготовлении.
Трехфазные маломощные силовые трансформаторы выполняются стержневого типа или из штампованных Ш-образных пластин (Рис. 1 .4 а), или из прямоугольных пластин (Рис. 1 .4 б).
а). б). |
Рис.1.4. Трехфазные трансформаторы с различной штамповкой пластин: а – с Ш-образными; б – с прямоугольными пластинами
Также получили распространение маломощные трансформаторы с тороидальными витыми сердечниками и с Ш-образными витыми разрезными сердечниками (Рис. 1 .5). Витые сердечники маломощных трансформаторов, в особенности выполненные из холоднокатаной стали, имеют более высокую магнитную проводимость потоку, что позволяет несколько повысить индукцию в них и этим уменьшить вес трансформатора.
а). б).
Рис.1.5. Трансформаторы с витыми сердечниками: а – тороидальными; б – Ш-образными
Форма поперечного сечения стержня и катушек
В маломощных силовых трансформаторах форма поперечного сечения стержня применяется или прямоугольная (Рис. 1 .6 а) или квадратная (Рис. 1 .6 в). В последнем случае катушки делаются или прямоугольной (см. Рис. 1 .6 а), или круглой формы (см. Рис. 1 .6 в).
а). б). в),
Рис.1.6. Формы поперечного сечения стержней и катушек маломощных трансформаторов: а – с прямоугольными катушками; б – с квадратными катушками; в – с круглыми катушками
Выбор материала для сердечника
Материалом для сердечников маломощных силовых трансформаторов служит специальная листовая электротехническая сталь различных марок. Выбор стали для сердечника определяется назначением трансформатора, частотой сети и техническими условиями задания.
Для маломощных трансформаторов минимальной стоимости в основном применяется сталь марки Э41 толщиной мм, с удельными потерями1,6 Вт/кг при10 000 Гс,50 Гц имм, с удельными потерями1,35 Вт/кг при10 000 Гс.
Для трансформаторов минимального веса с витыми сердечниками может быть применена холоднокатаная сталь с повышенной магнитной проницаемостью марки Э310.
Для маломощных трансформаторов повышенной частоты (200–400 Гц) может быть рекомендована сталь марок Э34, Э340, Э44, Э47 и Э48 с толщиной листа при мощностях до 100 ВА – мм и при мощностях свыше 100 ВА –мм и пониженными удельными потерями.
При выборе толщины листа стали необходимо учитывать зависимость коэффициента заполнения поперченного сечения стержня сталью от этой толщины. Средние значения коэффициента заполнения даны в таблице 1.
Табл. 1
Толщина листа , мм. |
Коэффициент заполнения поперечного сечения стержня сталью |
Изоляция между листами |
0,5 0,35 0,2 0,1 |
0,92 0,86 0,76 0,65 |
Лак – //– – //– – //– |