• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Проектування трансформатора

При проектуванні вихідною є формула потужності, що зв'язує габарити трансформатора з активною та реактивною потужністю, яка передається у навантаження. Повна потужність у вольтамперах, що споживається первинною обмоткою трансформатора, подається на основі (6.28) виразом [3]:

(6.34)

де – коефіцієнт, що визначає заповнення магнітопроводу феромагнітним матеріалом,

– площа феромагнітного матеріалу магнітопроводу,

– площа перетину магнітопроводу, більша площі феромагнітного матеріалу через наявність у ньому ізоляційних матеріалів між пластинами, які уводять для зменшення втрат на вихрові струми.

Повна потужність, що віддається трансформатором у навантаження, без врахування втрат у ньому, є сума потужностей усіх вторинних обмоток:

, (6.35)

де – ЕРС і струми і-ої вторинної обмотки;

– кількість витків і-ої обмотки;

к – число вторинних обмоток трансформатора.

Габаритна потужність трансформатора визначається як напівсума габаритних потужностей (6.34), (6.35) первинної і вторинної обмоток:

(6.36)

Щільність струму J в обмотках трансформатора вибирають однаковою:

,

де – площа перетину проводу i–ої обмотки. Звідки:

.

Знайдемо суму, що входить до (6.36) після підстановки до неї значення , врахувавши і первинну обмотку.

, (6.37)

де – площа перетину провідників усіх обмоток.

Підставивши (6.37) у (6.36), отримаємо формулу потужності.

.

У вікно, що має площу , можна закласти кількість проводу загальною площею <. Коефіцієнт заповнення вікна міддю залежить від товщин ізоляції проводу і міжшарових прокладок; він коливається в межах 0,15…0,4.

З урахуванням цього формула повної потужності набуває вигляду:

. (6.38)

Проведемо аналіз отриманого результату (6.38) [3].

1. Потужність, яку трансформатор віддає до навантаження, пропорційна магнітній індукції у магнітопроводі і щільності струму в обмотках трансформатора.

2. Габарити і маса трансформатора знижуються при підвищені частоти. Цей фактор завжди враховують при виборі частоти автономного джерела змінної напруги. Проте з ростом частоти зростають втрати у магнітопроводі і тому доводиться знижувати амплітуду магнітної індукції Вm, що зменшує ефект, пов’язаний з підвищенням частоти.

3. Габаритна потужність трансформатора пропорційна добутку площі його вікна на площу перетину магнітопроводу. Це свідчить про те, що при збільшені лінійних розмірів трансформатора у разів його габаритна потужність зростає у разів, а маса і об'єм – у разів. Тому питомі масові й об'ємні показники трансформаторів поліпшуються зі збільшенням його габаритної потужності. Саме з цієї причини віддають перевагу одному трансформаторові з багатьма обмотками перед декількома з меншим числом обмоток у кожного.

4. Можна спроектувати трансформатори однієї габаритної потужності з різними перетинами вікна і магнітопроводу. У трансформатор з великим вікном потрібно закласти більше міді, а з малим вікном – більше сталі. Найбільш високий ККД отримують, коли площі магнітопроводу і вікна приблизно рівні.

5. Показано, що ККД трансформатора досягає максимального значення, коли втрати у магнітопроводі і в обмотках рівні. Але цей максимум виражений не різко, тому не завжди доцільно будь-що виконувати цю умову.

Подальша методика проектування трансформатора така.

Після розрахунку габаритної потужності (6.38) вибирають стандартний магнітопровід. Наприклад: Ш-по­діб­ний, витий зі сталевої стрічки товщиною 0,35 мм. Допустиму величину індукції в магнітопроводі приймають такою, щоб втрати не були занадто великими (1,2…1,6 Тл), і визначають по графіках або таблицях питомі втрати в сталі (Вт/кг) і питому потужність намагнічування (Вт/кг). Потім задають щільність струму в проводах ( ≈ 3 А/мм²), коефіцієнти заповнення вікна міддю (σ ≈ 0,3) і магнітопроводу сталлю ( ≈ 0,9). Знаходять добуток площі вікна на площу перетину магнітопроводу і вибирають конкретні його розміри. Вибирають тип проводу обмоток, визначають число витків у кожній з них. Визначають можливість розміщення обмоток у вікні магнітопроводу і перевіряють тепловий режим трансформатора.

Читайте також:

1. Active-HDL як сучасна система автоматизованого проектування ВІС.
2. VII. Етап проектування
3. VII. Етап проектування
4. Автоматизація проектування напівзамовлених ВІС.
5. Безрозмірною характеристикою гідротрансформатора називається залежність коефіцієнтів пропорційності моментів насосного і турбінного коліс від його передаточного відношення.
6. Варіантне проектування будівельного виробництва.
7. Варіантне проектування технології зведення будівель та споруд.
8. Вибір мікропроцесорного комплекту для проектування обчислювальних пристроїв і систем
9. Вибір способу виготовлення заготовки. Попереднє проектування заготовки.
10. Види архітектурного проектування
11. Вимоги щодо проектування електрообладнання для пожежонебезпечних і вибухонебезпечних зон
12. Виникнення і розвиток землевпорядного проектування

Переглядів: 847