Петров К.С. Радиоматериалы и радиокомпоненты (2003) (1152094), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Длина провода равна ! 2 (2.74) Подставляя 1„1,, Я„! и 5„, в (2.72), легко установить, что потери в меди пропорцио- нальны квадрату числа витков, а число витков, как зто следует из (2.71), обратно пропорционально индукции В . Следовательно, 1 Р м В2' (2.75) Из того, что с ростом индукции В потери в сердечнике возрастают (2.69), а поте- ри в меди уменьшаются (2.75), следует, что существует такое значение индукции, при котором суммарные потери в трансформаторе минимальны (рис. 2.40). Рис. 2.40 (2.73) где 1„— средняя длина витка, зависящая от типа сердечника и расположения на нем обмотки.
Площадь поперечного сечения провода можно выразить через плошадь окна 5р, занимаемую медью соответствующей обмотки: 1Вг Глава 2. Пассивные компоненты радиоэлектронной аппа атуры Это значение зависит от свойств материала сердечника, частоты подводнмого напря- жения н ряда других причин (мощности трансформатора, размещения на нем об- моток и т. д.). В табл.
2.8 приведены полученные экспериментально оптимальные значения индукции, которыми руководствуются при расчете трансформаторов. Таблица 2.0. Оптимальные значения максимальной индукции Материал матнитопроводв 4 Гц В„тл, при мощности Р. Вт 4-100 100-250 250-300 300-600 600-1000 3424, толщина 0,08-0,15 мм 3413, толщина 0,35 мм 400 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 50 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 Основные принципы расчета трансформаторов Расчет трансформатора в общем случае представляет задачу, в которой число неизвестных больше числа связывающих их уравнений. Поэтому приходится пользоваться некоторыми эмпирическими исходными величинами, полученными на основе ранее спроектированных трансформаторов.
Покажем это на примере расчета трансформатора питания. В качестве исходных данных для расчета трансформаторов питания берутся значения первичного и вторичного напряжений У, н Ут, ток вторичной обмотки т, и частота напряжения г". Если требуется несколько вторичных обмоток, то задаются значения Ут и $, для каждой. Расчет начинают с определения суммарной мощности вторичных обмоток и выбора соответствующего этой мощности магнитопровода (табл. 2.9). Затем по табл. 2.8 выбирают оптимальную величину максимальной индукции В„и рассчитывают ЭДС, наводимую в одном витке: е = 4А4В 2о, 10 '.
(2.76) На втором этапе определяют параметры обмоток. Для нахождения числа витков можно было бы просто поделить заданное напряжение на ЭДС, наводимую в одном витке, однако этого недостаточно. Необходимо еще учесть падение напряжения на обмотках. На рнс. 2.41 приведены графики рекомендуемых значений падения напряжения Ь(Г, выраженные в процентах, в зависимости от мощности трансформатора. ацк 50 Гц, ЬУт 50 Гц, ЬУ~ 400 Гц, ЬУт 4СОГц,аУ, 100 200 ЗОО 400 Рис. 2.41 Рт, В.А таблица 2.9. типы магннтопроаолоа лля тРансфоРматоРа тепмюе СОЕЦЗО \НВЗИИПЮ ПЗЮЗНЦН ПРОЕПД- ВОВДТзс д, сгдт теюююю дюптртеп ТОПЬЮ ТВВНВВ трен«беар.
пае и 10$ юпвра Дь сгдт Онпеьрнав тепнвееа НОПВПЮЮ ПИЦЗО ВПЗрненьеи ЬВВненнВ ОДПЗНОЗЬ Дт ВВтТЗНВП Г 50 Гц, Г=400 Гц И, С/Дт Рааееерн Пппервч° ЮПНЗЗОВРОИОЗЮ НОЕ Д «Л нн мн нн нн непппипрааедеа Д„сн* 5 10 6 12 8 16 10 га продолжение*о ШЛ бхб,5 ШЛ бх12,5 ШЛ 8х8 ШЛ 8х10 ШЛ Вк12,5 ШЛ вх16 ШЛ 10«10 ШЛ 10х12,5 ШЛ 10х16 ШЛ 10х20 ШЛ 12х12,5 ШЛ 12:«16 шл 1г го ШЛ 12х25 ШЛ 16х16 ШЛ 1бх20 ШЛ 1бх25 шлг зг ШЛ 20х20 Шп 20х25 . ШЛ 20х32 ШЛЮ Ш ШЛ 25х25 ШЛ 25х32 ШЛ 25х40 ШЛ 25х50 15 6,5 О,ЗЗ 125 0,64 20 В О 54 Ю О,ба 12,5 0,85 16 1,09 25 10 о,вз 12,5 1,06 16 1,36 20 1,7 30 12,5 1,17 16 1,63 20 2,04 25 2,55 со 16 ггв 20 2,72 25 3,4 32 4,35 50 20 З,4 25 4,25 32 5,44 10 6,8 О«,5 25 5,3 32 6,8 4О 8,5 50 10 Л Дес Шнрн т щине Диеюппй негнзпнад еюпепп.
спеп пиеьаь$3юрееееитр нанеси пранща Обнапее а„нн юинию иннпн Ги Д'„Г С нн ЗИВЬЗЬЕ сь$ гц мн 5,1 13 12 0,7 30,6 25 42,6 6,8 29 . 17 0,7 37,6 36 41,6 45 46,6 57 53,6 8,6 57 22 0,8 46;Ф 71 51,4 90 58,4 114 66,4 10,3 100 27 О,В 55,4 130 62,4 165 70,4 200 80,4 13,6 228 37 0,6 70,4 295 78,4 З7О 88,4 470 102,4 17,1 460 47 1,0 88 575 98 735 112 920 шв 21,3 900 59,5 1,5 112 1150 126 1440 142 1600 162 4 1О Гг 15 го 24 зз 42 47 56 67 80 94 112 15О 160 гзо гго 290 360 ИО 500 620 720 930 1000 ио 119 72 71 71 70 47 47 47 46 34 34 зз зз 28 27 27 27 гз 22 22 гг 17 16 15 15 46 29 30 26 22 17 га 18 15 1З 14 1З 11 9 9 в 7 б б 5 4 4 4 з з 2 108 90 67 63 59 54 41 39 36 зз зз З1 29 гг 25 24 23 гг 19 16 17 16 14 1З 12 11 1,97 2,96 З,4 3,95 4,55 5,07 6,5 б,б 7,7 8,8 8,8 9,9 11,5 131 16,5 19,2 22,2 25,8 26,7 31,4 36,5 42,3 43,7 52,2 59,6 70,6 Таблица 2.9 (пззсрр?здсстзнб) Реюзюрьз ПоиаречНВПЗЗПОИ1ЗОВОДВ Неа с Д а ЮВ нина мм нн нн нн назиита- ИРОВОДОВ Р» снЗ линна Вас ° юпнзтиюй зюзюпо пвюеиб .
НРОВОИВ иимнв Г ВИ Г Ш рина Т Е Вне нй сиав \звзьзьз норв мазтз обнепиз Юи нн сечение 6 нм ПЗИЬЗН Еб нм Срн нар»из ° ЮОЗНОСТЬ ВЗОРЮЗНЬОЗ абноте», Вт Г Ва Гзь Г 4ОВ Ги Тнииюое ЮНРО ТИВИЮНИВ ИВТТЗИИИ Д».Сгат Трен»им ЩИЮОД ° Оюдтн 3С 'С/Вт теиноеое Дюнстрти. пзиЗза тнВИВН а .10 юмора Д„ 'СГВТ 33 1,0 80 88 98 112 1,5 112 126 142 1,5 120 2 150 2,5 188 ШЛМ 20х16 ШЛМ 20к?0 ШЛМ 20х25 ШЛМ Юхз? ШЛМ 25х25 ШЛМ 25х32 ШЛМ 25м40 ПЛМ 20»32»46 ППМ 20хз?»58 ПЛМ 25»40»36 ПЛМ 25»40»бб ПЛМ 25х40х% ПЛМ 25 40»73 ПЛМ 32х50х46 ПЛМ 32»Ю М ПЛМ 32»50 73 ПЛМ 32»%х90 1О 12 36 16 20 25 32 12,515 45 75 32 40 20 19 $6 32 58 25 24 Зб 40 46 58 73 32 30 46 50 58 73 90 2,98 12,7 289 3,72 362 4,65 454 5,95 580 5,81 15,9 708 7НМ 905 9,3 1130 6,3 19,9 955 22,3 1120 9,8 20,5 1570 22,8 1750 24,9 1910 28,2 2160 15,8 25,9 3140 28,4 3420 31,3 3800 34,7 4200 43 55 32 42 54 69 42 54 69 86 9 15 22 34 60 70 86 100 124 150 190 220 270 330 390 490 580 8 26 7 24 6 23 5, 22 5 17 16 4 15 5 10 9 3 9 '8 7 б 2 7 5 5 4 165 2.4.
Трансфо маторы 110 '! Г Ь171 Е =У 1 — —,а вовторичнойобмотке — Е =У 1+ — . 1ОО ~ Тогда число витков первичной обмотки будет равно Ж; = —, а вторичной — й', = —, Е, Е, е е Для расчета площади сечения проводов необходимо знать токи, протекающие в обмотках. Токи вторичных обмоток заданы, а ток первичной обмотки необходи- мо рассчитать.
Он содержит активную и реактивную составляющие: Активная составляющая тока определяется мощностью Р„потребляемой нагруз- кой, мощностью Р„, расходуемой на нагрев обмоток, и мощностью Р„расходуе- мой на потери в сердечнике. Составляющая тока первичной обмотки, определяемая мощностью, потребляемой нагрузкой, равна 1,и, 1,и, 1„и„ 1;, = — + — +...+ —, и, и, '" и,' где Ж вЂ” количество вторичных обмоток. Составляющая тока первичной обмотки, зависящая от потерь в меди, равна Р„ Г 1а 17 1 Для ее нахождения надо знать потери в меди, которые определяются по формуле а 1 где ЬУ! — падения напряжения в обмотках. В этой формуле неизвестна величина тока в первичной обмотке 1„который еще не рассчитан, поэтому, исходя из опыта проектирования, задают ориентировоч- ное значение этого тока 11 = М1,. Величина 11, уже рассчитана, а значение коэффициента е определяют из табл. 2.10. таблица 2.10. Коэффициенты дяя расчета составяео1цнх тока Частота б Гц 7Г при Р, Вт 50 100 150-300 300-1000 1,27 1,15 1,14 1,23 1,1 1,07 1Б-БО 1,75 1,35 50 400 С учетом падения напряжения в обмотках ЭДС в первичной обмотке должна быть равна 1ВВ Глава 2.
Пассивные компоненты радиоэлектронной аппа агу ы Составляющую тока первичной обмотки, зависящую от потерь в сердечнике, определяют по формуле 1аа ра 1а ! Потери в сердечнике зависят от максимальной индукции в сердечнике (см. Рис.2.39) и массы сердечника (2.79). Реактивная составляющая тока 1„определяется по формуле (2.88): Н,1„ 1 сс Р рт 1 Значение Н, находят по графику зависимости В =1(Н) для выбранного материала сердечника (см. рис. 2.38). После определения всех составляющих тока рассчитывают полный ток первичной обмотки.
Если результат совпадает с ориентировочным значением тока 1„ которое задавали предварительно, то расчет продолжают. Если же результат существенно отличается от ориентировочного значения, то расчет потерь в меди повторяют, задав другое значение тока 1ь После этого выбирают плотность тока в обмотках, влияющую на количество тепловой энергии, выделяемой в обмотках. Чем она меньше, тем больше диаметр провода, но при этом возникает опасность, что обмотка не разместится в окне магнитопровода.
Рекомендуемые значения плотности тока приведены на рис. 2А2. 1 А/иъР 200 400 600 800 Рь ВА Рис. 2.Я2 Указанные значения плотности тока являются ориентировочными и могут уточняться после расчета размещения обмоток в окне магннтопровода и проверки температуры нагрева.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
