Реферат электрические машины и аппараты

Обновлено: 04.07.2024

Первый частичный шаг:
, где Z-число пазов,2p-число полюсов.

Определяем шаг по коллектору:

,где К-число коллекторных пластин.

Определяем второй частичный шаг:

,где у- результирующий шаг обмотки якоря.

Определяем полюсное деление:

, где - полюсное деление.

Составляем таблицы соединений:

Нарисовать развернутую обмотку якоря :

Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения номинальной мощностью

Рном = 85кВт. Включен в сеть напряжением Uс=220В. КПД двигателя =87%, обмотка простая волновая (2а=2) с числом полюсов 2р=4, число активных проводников в обмотке N=150, ток в обмотке возбуждения Iв=0,02Iа ном, величина одностороннего воздушного зазора =1,2мм, магнитная индукция в зазоре =0,8Тл, магнитная индукция в зубцах якоря=1,8Тл, коэффициент воздушного зазора Кδ=1,3, коэффициент магнитного насыщения магнитопровода двигателя К μ = 1,35.

Требуется определить МДС реакции якоря по поперечной оси Fqd и число витков полюсной катушки возбуждения ω к.в.

Находим силу тока возбуждения:

Находим силу тока на якоре:

4) Находим магнитное напряжение воздушного зазора:

= 0,8 * * * * =0,8*1,8*1,2*1,3* =2246 А.

* =2*2246*1,35= 6064 А.

7) = =1,4 Находим по графику =0,18

8) Находим МДС реакции якоря по оси Fqd

Fqd= * = 0,18*8156=1468 А.

9) = Fqd= 1468+6064= 7532 А.

10) Находим число витков полюсной катушки возбуждения ω к.в.:

ω к.в= = = 418 витков.

Ответ: МДС реакции якоря по поперечной оси F qd= 1468 А.;

число витков полюсной катушки возбуждения ω к.в.=418.

Генератор постоянного тока независимого возбуждения с номинальным напряжением Uном=460В и номинальной частотой вращения nном=1500 об/мин, имеет на якоре ПВ, состоящую из N=200 проводников. Число полюсов генератора 2р=4, сопротивление обмоток в цепи якоря при рабочей температуре ∑ r =0,7 Ом, основной магнитный поток Ф=0,048 Вб. Определить для номинального режима генератора: ЭДС якоря Еа, ток нагрузки I ном. Полезную мощность Рном, электромагнитную мощность Рэм и электромагнитный момент Мном.

ЭДС якоря генератора при номинальной частоте вращения:

2) Находим ток якоря в номинальном режиме:

3) Находим полезную (номинальную) мощность генератора:

= * =460*25,7= 11822 Вт=11,822 кВт

4) Находим электромагнитную мощность генератора:

= * =480*25,7=12336 Вт= 12,336 кВт

5) Находим электромагнитный момент в номинальном режиме:

Ответ: Полезная мощность =11,822 кВт;

ЭДС якоря =480 В;

ток нагрузки 25,7 А;

электромагнитная мощность 12,336 кВт;

электромагнитный момент =78,5 Н*м.

2) Находим постоянные потери:

3) Находим магнитные потери:

4) Находим мощность потребляемую из сети при номинальной нагрузке:

U* * =3*220*19*0,91=11411 Вт

5) Находим суммарные потери:

P= - = 11411-10000=1411 Вт

6) Находим КПД двигателя

7) Находим переменные потери (сумма электрических потерь в обмотках статора и ротора и добавочных потерь)

= P- =1411-305= 1106 Вт

8) Находим добавочные потери в номинальном режиме:

=0,005* =0,005*11411=57 Вт

9) Находим электрические потери в обмотке статора:

10) Находим электрические потери в обмотке статора:

Однофазный трансформатор включен в сеть с частотой 50 Гц. Номинальное вторичное напряжение U2ном=680 В, а коэффициент трансформации К=12.Определить число витков в обмотках ω1 и ω2 в стержне магнтопровода трансформатора сечением Q ст = 0,12 м2 максимальное значение магнитной индукции В max =1,8Тл . Коэффициент заполнения стержня сталью Кс=0,95.

ГОСТ

Электрические аппараты

Электрический аппарат — это устройство, которое управляет источниками и потребителями электрической энергии, а также использует ее для управления неэлектрическими процессами.

Электрические аппараты могут классифицироваться по нескольким признакам, основными из которых являются:

Назначение. По данном признаку электрические машины делятся на аппараты защиты, которые предназначены для защиты электрического оборудования и коммутации электрической сети (тепловые реле, автоматические выключатели, плавкие предохранители т.п.); аппараты управления, которые применяются для реверсирования, пуска, торможения, а также регулирования скорости вращения тока и напряжения электрических машин и механизмов (контакторы, пакетные выключатели, пускатели, электромагнитные реле и т.п.); аппараты контроля, использующиеся для контроля установленных неэлектрических и электрических параметров (реле контроля скорости, а также реле времени, тока и напряжения).
Принцип действия. По данному признаку электрические машины делятся на электромагнитные электрические аппараты, действие которых основано на электромагнитных усилиях, возникающих при их работе (реле, контакторы и т.п.); коммутационные аппараты, использующиеся для размыкания и замыкания электрических цепей посредством контактов (переключатели, рубильники); индукционные электрические аппараты, действие которых основано на взаимодействии между магнитным полем и электрическим током (индукционное реле); катушки индуктивности (дроссели насыщения, реакторы).
Род электрического тока. По данному признаку электрические аппараты делятся на аппараты переменного и постоянного тока.

Электрические машины

Электрическая машина — это электромеханическое устройство, которое может преобразовывать электрическую энергию в механическую и наоборот.

Электрическими машинами для преобразования механической энергии в электрическую энергию являются генераторы, а для преобразования электрической энергии в механическую — электродвигатели. Электрические двигатели используются для приведения в движение станков, транспортных средств и т.п. Электродвигатели и генераторы - основные электрические машины, которые используются в разны отраслях промышленности. Иногда они применяются, как преобразователи, которые могут преобразовывать электрическую энергию в ее различные формы. Если преобразуется постоянный ток в переменный, то такой преобразователь называется инвертором, а если, например, устройство может отрегулировать напряжение переменного тока, то это индукционный регулятор.

Готовые работы на аналогичную тему

В самосинхронизирующихся индукционных машинах (сельсинах) обеспечивается возможность вращения несколько осей, вне зависимости друг от друга. Такие машины используются в электронике, а также входят в состав сварочных аппаратов для регулировки мощности.

Электрические машины делятся на две большие группы:

Бесколлекторные, к которым относятся асинхронные и синхронные машины.
Коллекторные, к которым относятся машины постоянного тока и универсальные электрические двигатели.

Коллекторные машины могут функционировать только на постоянном токе, таким образом отличительной чертой их конструкции является наличие механического преобразователя, позволяющий получить переменный ток из постоянного и наоборот. К основным преимуществам таких машин относятся хорошие пусковые характеристики и возможность регулирования частоты вращения вала. Из-за этого они широко используются в качестве приводов для станков, электрического транспорта, сварочных агрегатов, источников питания и т.п.

Бесколлекторные электрические машины работают только с переменным током. Они делятся на асинхронные и синхронные машины. Синхронные машины нашли широкое применение в качестве генераторов и электрических двигателей, а асинхронные только в качестве двигателей. Пример упрощенной схемы синхронного генератора изображен на рисунке ниже.

Рисунок 1. Синхронный генератор. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь 1 — сердечник статора; 2 — обмотка статора; 3 — вал; 4 — ротор двигателя.

Принцип работы выше представленного генератора состоит в том, что при помощи двигателя, которым может быть турбина или двигатель внутреннего сгорания, посредством ременной передачи приводится в движение ротор. Одновременно с этим процессом в обмотке статора наводится электродвижущая сила и благодаря замыканию на нагрузке в электрической цепи появляется тока.

В синхронных машинах работа начинается с подачи электрического тока на обмотку статора. Это является причиной начала вращения магнитного поля, взаимодействующего с полем ротора, и выработки, таким образом, силы, преобразующей в конечном итоге электрическую энергию в механическую и вращающей вал.

В асинхронном электрическом двигателей при включении обмотки статора в сети образуется магнитное поле, которое вращается с определенной частотой, а в обмотке ротора и статора наводится электродвижущая сила. Из-за этого обмотка ротора замыкается и в ней появляется электрический ток, который взаимодействует с полем статора. Данное взаимодействие является причиной создание электромагнитной силы, приводящей в движение ротор двигателя. Принцип действия асинхронного электрического двигателя изображен на рисунке ниже.

Рисунок 2. Принцип действия асинхронного электрического двигателя. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 — направление электрического тока в обмотке статора; 2 — северный полюс; 3 — направление электрического тока в обмотке статора; 4 — южный полюс; 5 — магнитные силовые линии; 6 — вал.

Электрические машины широко применяют во всех отраслях народного хозяйства. Их преимущества — высокий КПД, достигающий в мощных электрических машинах 95 — 99 %, сравнительно малая масса и габаритные размеры, а также экономное использование материалов. Электрические машины могут быть выполнены на различные мощности (от долей ватта до сотен мегаватт), частоты вращения и напряжения. Они характеризуются высокой надежностью и долговечностью, простотой управления и обслуживания, удобством подвода и отвода энергии, а также небольшой стоимостью при массовом и крупносерийном производстве. В связке с системами сервиса электрические машины являются помощниками, которые предотвращают сбои, накопления и дальнейшего распространения искажений, поломок.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Основные типы и классификация электрических машин 4
2. Надежность электрических машин и систем 15
3. Электроприводы, классификация, режим работы 18
4. Применение и эксплуатация электрических машин в системах 25
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 27

Работа содержит 1 файл

Основные виды электрических машин. Электроприводы. Использование их в системах сервиса.doc

НАЗВАНИЕ УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ

«Основные виды электрических машин.

_ курс, ________

1. Основные типы и классификация электрических машин 4

2. Надежность электрических машин и систем 15

3. Электроприводы, классификация, режим работы 18

4. Применение и эксплуатация электрических машин в системах 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 27
ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время использование электрических машин в системах сервиса имеет постоянную динамику роста. Уровень развития материальной культуры человеческого общества в первую очередь определяется созданием и использованием источников энергии. Почти вся энергия в настоящее время вырабатывается электрическими машинами. Кроме того, две трети электроэнергии, выработанной на электростанциях, преобразуется различными электроприводами в механическую энергию. Причина этого заключается в значительных преимуществах, при создании очень сложных систем. Электроника охватывает обширный раздел науки и техники, связанный с изучением и использованием различных физических явлений, а также разработкой и применением устройств. Прогресс современной науки и техники неразрывно связан с применением электрической энергии в различных производственных процессах и устройствах.

1. Основные типы и классификация электрических машин

Электрические машины — это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую. Электродвигатель – электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. В зависимости от рода потребляемого или отдаваемого в сеть тока электрические машины подразделяются на машины переменного и постоянного тока. Машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторные. На роторах асинхронных машин располагается либо фазная, либо короткозамкнутая обмотка. Основные виды электрических машин представлены в таблице:

По виду создаваемого в машинах поля, в котором происходит преобразование энергии, электрические машины подразделяются на индуктивные, емкостные и индуктивно-емкостные.

Современные широко применяемые в промышленности и других отраслях народного хозяйства электрические машины — индуктивные. Преобразование энергии в них осуществляется в магнитном поле.

Емкостные электрические машины, хотя и были изобретены задолго до индуктивных, до сих пор не нашли практического применения из-за сложности создания достаточно мощного электрического поля, в котором происходит преобразование энергии.

Индуктивно-емкостные машины по явились лишь в последние годы. Преобразование энергии в них происходит в электромагнитном поле, и они объединяют свойства индуктивных и емкостных электрических машин. В практике эти машины еще не применяются, поэтому в данном случае рассматриваются только индуктивные электрические машины, которые в дальнейшем будем называть просто электрическими машинами.

Для того чтобы электрическая машина работала, в ней должно быть создано вращающееся магнитное поле. Принцип образования вращающегося поля у всех машин один и тот же.

Простейшей электрической машиной является идеальная обобщенная электрическая машина (рис. 1.1), т. е. машина симметричная, ненасыщенная, имеющая гладкий воздушный зазор. На статоре и роторе такой машины расположены по две обмотки: w£ и w| на статоре, w r _a и wp на роторе, сдвинутые в пространстве относительно друг друга на электрический угол, равный 90°. Если к обмоткам статора или ротора такой машины подвести токи, сдвинутые во времени на электрический угол 90°, то в воздушном зазоре машины будет вращающееся круговое поле. При симметричном синусоидальном напряжении поле будет синусоидальное, так как идеальная машина не вносит в зазор пространственных гармоник. Все реальные электрические машины в той или иной степени отличаются от идеальной машины, так как в воздушном зазоре реальной машины нельзя получить синусоидальное поле.

Рис. 1.1. Обобщенная электрическая машина

Участки магнитопровода, в которых поток переменный, для уменьшения потерь на вихревые токи и гистерезис выполняют шихтованными из тонких листов электротехнической стали. Участки магнитопровода машин, в которых поток постоянный (например, полюсы и станины машин постоянного тока), могут быть выполнены массивными из конструкционной стали.

Непременным условием преобразования энергии является изменение потокосцепления обмоток в зависимости от взаимного положения ее частей — статора и ротора. Это условие может быть выполнено при различных вариантах конструктивных форм магнитопровода и при различных конструкциях и расположении обмоток (рис. 1.2, а —г). Тот или иной вариант выбирается в зависимости от рода питающего (или генерируемого) тока, наиболее удобного способа создания поля и типа машины. Для преобразования энергии в подавляющем большинстве электрических машин используется вращательное движение.

Электрические машины обычно выполняются с одной вращающейся частью — цилиндрическим ротором и неподвижной частью — статором. Такие машины называются одномерными. Они имеют одну степень свободы. Почти все выпускаемые промышленностью машины — одномерные с цилиндрическим вращающимся ротором и внешним неподвижным статором.

Электромагнитный момент в электрических машинах приложен и к ротору, и к статору. Если дать возможность вращаться обеим частям машины, они будут перемещаться в противоположные стороны. У машин, в которых вращаются и ротор, и статор, две степени свободы. Это двухмерные машины. В навигационных приборах ротором может быть шар, который вращается относительно двух статоров, расположенных под углом 90°. Такие машины имеют три степени свободы. В космической электромеханике встречаются шестимерные электромеханические системы, в которых и ротор, и статор имеют по три степени свободы.

Находят применение также электрические машины, в которых ротор (или и ротор, и статор) имеет форму диска. Такие машины называют торцевыми.

Электрические машины помимо вращательного могут иметь и возвратно-поступательное движение (линейные машины). В таких машинах статор и ротор разомкнуты и магнитное поле отражается от краев, что приводит к искажению поля в воздушном зазоре. Краевой эффект в линейных электрических машинах ухудшает их энергетические показатели. Низкие энергетические показатели ограничивают применение электрических машин с возвратно-поступательным движением. Из обычной машины с цилиндрическим статором и ротором получаются машины с сегментным статором и линейные (рис. 1.3). Если увеличить диаметр ротора сегментной машины до бесконечности, получим линейный двигатель (рис. 1.3,6). Линейные двигатели постоянного и переменного тока находят применение в промышленности для получения линейных перемещений. В генераторном режиме линейные машины практически не применяются.

В большинстве типов электрических машин магнитное поле создается переменными токами обмоток статора и ротора. Однако существует класс машин, в которых поле создается постоянными токами обмоток, расположенных только на статоре. Преобразование энергии в них происходит за счет изменения магнитного потока в воздушном зазоре из-за изменения его проводимости при вращении ротора. Ротор в таких машинах имеет ярко выраженные зубцы, перемещение которых относительно статора вызывает изменение сопротивления магнитного сопротивления на участках зазора и потокосцепления обмотки статора.

Рис. 1.2. Основные конструктивные исполнения электрических машин: а — асинхронная; б — синхронная; в — коллекторная; г — индукторная

Рис. 1.3. Модификация конструктивного исполнения электрических машин:

а — машина с сегментным статором; 6 — линейный двигатель; 1 — статор; 2 — ротор

Такие машины называют параметрическими или индукторными. Конструктивные исполнения индукторных машин весьма разнообразны. Наибольшее распространение получила конструкция индукторной машины с двумя роторами 1 и статорами 2 (рис. 1.4). Если роторы сдвинуты относительно друг друга на электрический угол 90°, общее магнитное сопротивление машины во время вращения роторов не изменяется и в обмотке возбуждения 3, питающейся постоянным током, не наводится переменная составляющая напряжения. Обмотки на роторах отсутствуют. При работе машины с обмоток переменного тока 4, расположенных в пазах каждого статора, снимается напряжение. Поток возбуждения замыкается по корпусу статора и втулке ротора 5, насаженной на вал.

• В зависимости от рода потребляемого или отдаваемого в сеть тока электрические машины подразделяются на машины переменного и постоянного тока. Машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторные.

В синхронных машинах поле возбуждения создается обмоткой, расположенной на роторе, которая питается постоянным током. Обмотка статора соединена с сетью переменного тока. В обычном исполнении машин вращающийся ротор с обмоткой возбуждения располагается внутри статора, а статор неподвижен. Обращенная конструкция, при которой ротор с обмоткой возбуждения неподвижен, а вращается статор, в синхронных машинах встречается редко из-за сложности подвода тока к вращающейся обмотке переменного тока.

Ротор синхронной машины может быть явнополюсным, т. е. с явно выраженными полюсами, имеющими ферромагнитные сердечники с насаженными на них многовитковыми катушками возбуждения. Роторы синхронных машин, рассчитанных на частоту вращения 1500 и 3000 об/мин и выше, обычно выполняются неявнополюсными. При этом обмотка возбуждения укладывается в профрезерованные в роторе пазы. Обмотка переменного тока синхронных машин, как правило, распределенная, т. е. расположена равномерно по окружности внутреннего диаметра статора в пазах его магнитопровода.

В асинхронных машинах специальная обмотка возбуждения отсутствует, рабочий поток создается реактивной составляющей тока обмотки статора. Этим объясняется простота конструкции и обслуживания асинхронных двигателей, так как отсутствуют скользящие контакты для подвода тока к вращающейся обмотке возбуждения и отпадает необходимость в дополнительном источнике постоянного тока для возбуждения машины. Обмотки статоров и роторов асинхронных машин распределенные и размещены в пазах их магнитопроводов.

На роторах асинхронных машин располагается либо фазная, т. е. имеющая обычно столько же фаз, сколько и обмотка статора, изолированная от корпуса обмотка, либо короткозамкнутая. Короткозамкнутая обмотка ротора состоит из расположенных в пазах ротора замкнутых между собой по обоим торцам ротора неизолированных стержней из проводникового материала.

Рис. 1.4. Индукторная машина с двумя роторами

Она может быть также выполнена заливкой пазов алюминием. В зависимости от типа обмотки ротора различают асинхронные двигатели с фазными роторами или асинхронные двигатели с короткозамкнутыми роторами.

Нормальное исполнение асинхронных машин — с ротором, расположенным внутри статора. Однако для некоторых приводов, например привода транспортера, оказывается выгоднее расположить вращающийся ротор снаружи статора. Такие машины называют обращенными или машинами с внешним ротором. Они выполняются обычно с короткозамкнутыми роторами.

Среди коллекторных машин переменного тока получили распространение в основном однофазные двигатели малой мощности. Они находят применение в приводах, к которым подвод трехфазного или постоянного тока затруднен или нецелесообразен (в электрифицированном инструменте, бытовой технике и т. п.).

Большинство машин постоянного тока — это коллекторные машины. Они выпускаются мощностью от долей ватта до нескольких тысяч киловатт. Обмотки возбуждения машин постоянного тока располагаются на главных полюсах, закрепленных на станине. Выводы секций обмотки ротора (якоря) впаяны в пластины коллектора. Коллектор, вращающийся на одном валу с якорем, и неподвижный щеточный аппарат служат для преобразования постоянного тока сети в переменный ток якоря (в двигателях) или переменного многофазного тока якоря в постоянный ток сети (в генераторах постоянного тока).

Конструкция машин постоянного тока более сложная, стоимость выше и эксплуатация более дорогая, чем асинхронных, поэтому двигатели постоянного тока применяются в приводах, требующих широкого и плавного регулирования частоты вращения, или в автономных установках при питании двигателей от аккумуляторных батарей.

В данной работе изложены такие параметры, как выбор магнитопровода,
определение числа витков обмотки, определение потерь в стали и намагничивающего тока, электрический и конструктивный расчет обмоток и определение падения напряжения и КПД трансформатора.

Содержание работы

1. Расчетные условия и числовые значение величин……………………………2
2. Аннотация ……………………………………………………………………….3
3. Введение………………………………………………………………………….5
4. Расчет однофазного трансформатора
а) выбор магнитопровода…………………………………………………………6
б) определение числа витков……………………………………………………..10
в) определение потерь в стали и намагничивающего тока…………………….12
г) электрический и конструктивный расчет обмоток…………………………..14
д) определение падения напряжения и КПД трансформатора………………. 27
5. Заключение……………………………………………………………………..31
6. Список используемых источников……………………………………………32

Содержимое работы - 1 файл

Курсач.doc

Министерство образования Российской Федерации

Орский Гуманитарно-технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

“Оренбургский государственный университет”.

Кафедра “Электропривода и автоматики промышленных установок”.

Курсовая работа

по дисциплине: “Электрические машины и аппараты”

“Расчет однофазного трансформатора”

ОГУ 140106. 5. 3 10.27 ПЗ

Доцент кафедры ЭАПУ, КТН

“_____” ________________2010 г.

студент 3-го курса группы 08ЭОП

“_____” ________________2010 г.

Министерство образования Российской Федерации

Орский Гуманитарно-технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

“Оренбургский государственный университет”.

Кафедра “Электропривода и автоматики промышленных

Расчетные условия и числовые значение величин

Расчетно-пояснительная записка курсового проекта содержит 32 страницы, в

том числе 4 источника, 4 схемы, таблицы и свободные данные расчета трансформатора.

В данной работе изложены такие параметры, как выбор магнитопровода,

определение числа витков обмотки, определение потерь в стали и намагничивающего тока, электрический и конструктивный расчет обмоток и определение падения напряжения и КПД трансформатора.

1. Расчетные условия и числовые значение величин……………………………2

4. Расчет однофазного трансформатора

а) выбор магнитопровода………………………………………… ………………6

б) определение числа витков……………………………………………………..10

в) определение потерь в стали и намагничивающего тока…………………….12

г) электрический и конструктивный расчет обмоток…………………………..14

д) определение падения напряжения и КПД трансформатора………………. 27

6. Список используемых источников……………………………………………32

В данной курсовой работе производится расчёт однофазного трансформатора с воздушным охлаждением.

Трансформатор – статистический электромагнитный аппарат преобразующий систему переменного тока одного напряжения в систему переменного тока другого напряжения.

Трансформаторы служат для передачи и распределения электроэнергии потребителей.

Маломощные трансформаторы обычно применяются для питания автономной нагрузки и на параллельную работу не включаются, поэтому напряжение короткого замыкания в данном случае не является одной из исходных величин для расчета. Оно определяется в конце расчета и используется для уточнения величин напряжения на вторичных обмотках при нагрузке.

Основной задачей при расчете трансформатора малой мощности является уменьшение их габаритных размеров и массы при заданных ограничениях на рабочую температуру, падения напряжения и ток холостого хода. Увеличение магнитной индукции в сердечнике и плотности тока в обмотках обеспечивает уменьшение габаритов и массы трансформатора. Однако при увеличении магнитной индукции возрастают потери в сердечнике и ток холостого хода, а с увеличением плотности тока растут потери в обмотках и падение напряжения.

В части вариантов задания за основное ограничение принимается заданная величина падения напряжения.

4. РАСЧЕТ МАЛОМОЩНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

а) Выбор магнитопровода

1). Определяем расчетную мощность трансформатора.

Так как в нашем случае , то можем принять . КПД трансформатора определяется по приведенной таблице в методических указаниях: .

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

Так как ограничение максимального напряжения лежит в пределах 1000 В, и данный силовой трансформатор развивает мощность до 30 ВА и расчетном условии на минимум стоимости рекомендуются пластинчатые б роневые трансформаторы, они технологичнее в изготовлении и проще по конструкции (см. рис 1) .

Так как расчет проводится на минимум стоимости трансформатора, то из таблицы №3 примем:

1).тип сердечника - броневой пластинчатый;

3). Выбираем материал сердечника.

Для нашего трансформатора проводится расчет по минимуму стоимости при частоте питающего тока , следовательно, целесообразно магнитопровод этого трансформатора изготовить из стали марки Э 4 4 толщиной 0, 2 мм.

4). Находим ориентировочные значения магнитной индукции В , плотности тока j , коэффициента заполнения окна k и коэффициента заполнения магнитопровода k .

Пользуясь методическими указаниями и учитывая, что магнитопровод нашего трансформатора изготовлен из стали Э 44 толщиной 0, 2 мм, и имеет броневую пластинчатую конструкцию, из таблиц №5, №6, №7 и №8 находим следующее:

5). Определяем произведение сечения сердечника на площадь окна.

Подставив данные в выражение, получаем:

6). Определяем отношение

Для броневого пластинч а того трансформатора . При расчете трансформатора на минимум стоимости коэффициент отношения массы стали к массе меди лежит в пределах . Приняв, значение коэффициента и пределы коэффициента найдем границу изменения величины . После пересчета получаем

7). Выбираем типоразмер магнитопровода.

Зная произведение и пределы изменения коэффициента , из таблицы прил. П2 выбираем стандартный стержневой магнитопровод со значением

Для выбранного сердечника из таблицы принимаем следующее:

Зная размеры трансформатора, уточним значения и :

Для рассчитываемого трансформатора

Дальнейшие расчеты будем вести на трансформатор с приведенными размерами.

8). Определение падения напряжения.

Для определения порядка расположения обмоток предварительно определяем их токи:

По заданным значениям получаем .

При одинаковой средней плотности тока диаметр провода будет пропорционален току в обмотке, а так как расчет трансформатора ведется на минимум стоимости, то обмотки следует располагать в таком порядке, чтобы ближе к магнитопроводу оказалась обмотка с тонким проводом, следовательно, в нашем случае распорядок обмоток таков: 1 , 2 , 3.

Так как расчет данного трансформатора ведется при заданной максимальной температуре, то значение падения напряжения из таблицы №10 в методических указаниях примем равным 1-0,5%, отсюда же принимаем . Тогда:

Читайте также: