<<
>>

1.1. Расчет однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 50 Гц

Исходные данные для расчета однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 50 Гц

Для приведенной на рис. 1.1 схемы трансформатора выбрать магнитопровод, рассчитать параметры обмоток и определить массу трансформатора.

Рис. 1.1. Схема подключения однофазного сетевого трансформатора.

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета

однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 50 Гц

№ варианта

(две

последние цифры

зачетной книжки)

Напряжения на вторичных

обмотках, В

Токи

в нагрузках,

А

Максимальная магнитная индукция

Вm, Тл

Средняя плотность тока в

обмотках gср, А/мм2

U2.1 U2.2 I2.1 I2.2
1 2 3 4 5 6 7
01, 34, 67 5 300 6 0,1 1,3 2,4
02, 35, 68 5 400 8 0,1 1,3 2,3
03, 36, 69 8 350 5 0,2 1,35 2,2
04, 37, 70 10 250 8 0,2 1,35 2,1
05, 38, 71 10 300 7 0,2 1,35 2,1
06, 39, 72 10 400 9 1,1 1,35 2,2
07, 40, 73 12 500 5 0,2 1,35 2,0
08, 41, 74 12 300 6 0,2 1,35 2,0
09, 42, 75 12 400 10 0,15 1,35 1,9
10, 43, 76 15 400 8 0,25 1,35 1,9
11, 44, 77 15 500 10 0,15 1,35 1,9
12, 45, 78 15 300 12 0,2 1,35 1,8
13, 46, 79 20 400 8 0,2 1,35 1,8
14, 47, 80 20 500 10 0,15 1,35 1,7
15, 48, 81 20 450 10 0,3 1,3 1,7
16, 49, 82 25 800 8 0,15 1,3 1,7
17, 50, 83 25 700 10 0,2 1,25 1,65
18, 51, 84 25 600 12 0,15 1,25 1,6
19, 52, 85 30 400 8 0,3 1,25 1,6
20, 53, 86 30 500 10 0,2 1,25 1,6
21, 54, 87 30 600 12 0,15 1,25 1,5
22, 55, 88 40 300 8 0,3 1,25 1,5
23, 56, 89 40 400 10 0,25 1,2 1,5
24, 57, 90 40 500 11 0,2 1,2 1,5
25, 58, 91 50 800 8 0,15 1,2 1,5
26, 59, 92 50 600 10 0,15 1,2 1,45
27, 60, 93 50 700 12 0,1 1,2 1,45
28, 61, 94 60 500 8 0,3 1,2 1,45
29, 62, 95 60 800 10 0,2 1,2 1,4
30, 63, 96 60 700 10 0,1 1,2 1,4
31, 64, 97 20 900 15 0,1 1,3 1,7
32, 65, 98 25 800 20 0,2 1,25 1,5
33, 99, 66, 00 15 700 20 0,1 1,3 1,6

Методические указания и пример расчета однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 50 Гц

Схема подключения трансформатора приведена на рис.

1.1.

Исходные данные для расчета:

напряжение на вторичных обмотках – U2.1 = 15 B, U2.2 = 400 B;

токивнагрузках – I2.1 =10 A, I2.2 = 0,2 A;

максимальная магнитная индукция в магнитопроводе – Вm = 1,35 Тл;

средняя плотность тока в обмотках – gср = 1,9 А/мм2;

частота сети – fc = 50 Гц.

1. Выбор магнитопровода

Мощность, отдаваемая трансформатором в нагрузку:

,

.

Размеры магнитопровода, необходимые для получения от трансформатора заданной мощности, могут быть найдены на основании выражения

, (1.1)

где Sс – геометрическая площадь сечения сердечника (рис. 1.2);

Sок – геометрическая площадь сечения окна (рис. 1.2);

Кзм – коэффициент заполнения по меди, равный отношению площади сечения меди Sм обмоток к геометрической площади окна магнитопроводаSок, для броневых пластинчатых магнитопроводов,

Кзм = 0,2 ¸ 0,4;

Кзс – коэффициент заполнения по стали, равный отношению площади сечения стали Sст к геометрической площади сечения сердечника Sс, Кзс = 0,85 ¸ 0,95.

Рис. 1.2. Броневой пластинчатый магнитопровод: Sок = hc, Sок = ab.

Выбираем Кзм = 0,3, Кзс = 0,9.

Подставляем в (2.1) численные значения параметров:

.

Из табл. 2.8 выбираем магнитопровод с ближайшим большим значением SсSок = 328 см4; масса магнитопроводаGст = 2,53 кг; Sс = 12,8 см2; средняя длина магнитной силовой линии lc = 27,4 см.

2. Расчет обмоток трансформатора

Действующее значение ЭДС первичной обмотки трансформатора:

, (1.2)

где DU1 – относительное падение напряжения на первичной обмотке.

Значения DU1 выбираем из табл. 2.2.

Таблица 1.2

Относительные падения напряжений

на обмотках трансформаторов

Час-тота, Гц Конструк-

циямагнитопровода

Вели-чина

Суммарная мощность вторичных обмоток

SР2, В?А

5-15 15-50 50-150 150-300 300-1000 1000-2500

50

Броневая DU1% 20-13 13-6 6-4,5 4,5-3 3-1 -
DU2% 25-18 18-10 10-8 8-6 6-2 -
Стержне-вая DU1% 18-12 12-5,5 5,5-4 4-3 3-1 1-0,8
DU2% 33-17 17-9 9-6 6-4 4-2 2-1,0

400

Броневая DU1% 10-8 8-4 4-1,5 1,5-1,0 1,0-0,5 0,5
DU2% 8,5-10 10-5 5-2,0 2,0-1,2 1,2-0,5 0,5
Стержне-

вая

DU1% 7-5 5-2 2-1,0 1,0-1,0 1,0-0,5 0,5
DU2% 8-6,5 6,5-3 3-1,5 1,5-1,0 1,0-0,5 0,4

Для рассчитанной мощности выбираем DU1 =3,75 %:

.

Действующая ЭДС одного витка:

, (1.3)

где Кф – коэффициент формы напряжения первичной обмотки, для синусоидального напряжения Кф = 1,11.

.

Число витков первичной обмотки (округляется до целого числа):

, (1.4)

Действующая ЭДС вторичных обмоток Е2.1 и Е2.2 под нагрузкой

, (1.5)

где DU2 = 7% (см. табл. 2.2):

;

.

Число витков вторичных обмоток:

;

.

Активная составляющая тока первичной обмотки, равная сумме токов нагрузки, пересчитанных на первичную обмотку:

, (1.6)

Активная составляющая тока первичной обмотки, обусловленная потерями в магнитопроводе:

, (1.7)

где Рст – удельные потери в сердечниках из трансформаторных сталей на частоте 50 Гц. Значение Рст = 3,7 Вт/кг выбираем из табл. 1.3:

Таблица 1.3

Удельные потери в броневых сердечниках

из трансформаторных сталей на частоте 50 Гц

Магнитная индукция Bm, Тл 1,2 1,25 1,3 1,35
Удельные потери Рст, Вт/кг 2,5 2,8 3,2 3,7

.

Реактивная составляющая тока первичной обмотки, равная току намагничивания трансформатора:

, (1.8)

где qст – удельная намагничивающая мощность. Из табл. 2.4 выбираем qст = 50 В?А/кг:

Таблица 1.4

Удельная намагничивающая мощность для броневых сердечников из трансформаторных сталей на частоте 50 Гц

Магнитная индукция Bm, Тл 1,2 1,25 1,3 1,35
Удельная намагничивающая мощность qст, В?А/кг 25 30 40 50

.

Полный ток первичной обмотки

, (1.9)

.

Ток холостого хода трансформатора

, (1.10)

.

Сечение проводов обмоток трансформатора

; (1.11)

,

,

.

Диаметр проводов обмоток трансформатора:

; (1.12)

,

,

.

Рассчитанные значения диаметров проводов округляются до ближайшего большего стандартного значения (обычно до сотых долей миллиметра). Тогда; ; .

<< | >>
Источник: Белоус И.А.. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ. Практикум. 2016

Еще по теме 1.1. Расчет однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 50 Гц:

  1. 1.2. Расчет однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 400 Гц
  2. Методические указания и пример расчета однофазного сетевого трансформатора с частотой сети 400 Гц
  3. Расчет трансформаторов питания
  4. Считаю, что решением фундаментальной проблемы безопасности в Интернете может являться введение индивидуальной идентификации каждого пользователя в сети или в части сети
  5. 2.1. Общие сведения о трансформаторах
  6. Многоуровневый сетевой маркетинг. Торговля на дому
  7. 3.3. Понятие сетевой войны и ее инструментарий
  8. Определение основных вех проекта и сетевое планирование
  9. 6.3.14. Сетевой фаст-фуд может потеснить приморских рестораторов
  10. Частота синдрома ВПУ
  11. Влияние перепрограммирования частоты импульсов на уровень тревоги
  12. Определение собственной частоты сердечного ритма
  13. Влияние нарушений (осложнений) ЭКС на частоту и выраженность тревоги
  14. 6.3. АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ МИРА - АККУМУЛЯТОРЫ И ТРАНСФОРМАТОРЫ И ИХ РОЛЬ В ПОЗНАНИИ СУЩНОСТИ ПРИРОДНЫХ И СОЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
  15. МАГНИТНАЯ ЧАСТОТА В РЕЗОНАНСЕ
  16. Тема 3. Национальная безопасность в условиях сетевой войны против России
  17. 1.2. Параметры сети питания электроэнергией