150780 (621417), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

З

Вт

ависимость Рт от B для сердечника К1255.5.

2.3.4. По графикам (рис. 2.3.-2.5.), при каждом значении ₀, определили Р_топт - минимальную величину Р_т. Если график имеет минимум при В>В_m, то за Р_топт приняли значение Р_т соответствующее В_m. Найденные значения Р_топт и вычисленные в п.2.3.1. величины Р_т.макс. заносли в таблицы 2.7.-2.9..

Таблица 2.7.

Сердечник 2К1063 Рт, Вт.

	
	0,1	0,3	0,5	0,7
Рт.опт.	9.80	4.20	3.80	3.00
Рт.макс.	0.75	0.85	0.95	1.05

Таблица 2.8.

Сердечник К1283 Рт, Вт.

	
	0,1	0,3	0,5	0,7
Рт.опт.	7.0	2.00	1.2	0.9
Рт.макс.	0.66	0.82	0.98	1.15

Таблица 2.9.

Сердечник К1255.5 Рт, Вт.

	
	0,1	0,3	0,5	0,7
Рт.опт.	3.5	1.50	0.8	0.60
Рт.макс.	0.99	1.05	1.12	1.2

На рис.2.6.- 2.8. представлены зависимости мощности потерь в оптимальном режиме и предельно допустимой мощности трансформатора от коэффициента заполнения окна сердечника обмотками. Пунктиром обозначена величина заданных потерь

Р_т = Р_вых.(1/ .

Р_т = 70(1/0,9 .

Вт

Рт

Зависимость мощности потерь в оптимальном режиме и предельно допустимой мощности трансформатора от коэффициента заполнения окна сердечника обмоткой для сердечника 2К1063.

Зависимость мощности потерь в оптимальном режиме и предельно допустимой мощности трансформатора от коэффициента заполнения окна сердечника обмоткой для сердечника К1283.

Рис.2.7.

Зависимость мощности потерь в оптимальном режиме и предельно допустимой мощности трансформатора от коэффициента заполнения окна

Вт

Рис. 2.8.

сердечника обмоткой для сердечника К1255.5.

2.3.5. По полученным графикам определим величину _мин, как абсциссу точки пересечения Р_т.макс. и Р_т.опт. Получили для типоразмера:

К1283: _мин =0.6.

К1255.5: _мин =0.4.

Для сердечника 2К1063 значение _мин очень велико, поэтому не принимали его во внимание. Из других двух типоразмеров выгоднее использовать К1283, т.к. у него более высокий коэффициент заполнения окна обмоткой.

2.4. С использованием данных таблицы 2.2 построили зависимости V_т(_о) и М_т(_о) (рис.2.9, 2.10.). Из рисунка видно, что меньшим объемом и массой обладает сердечник К1255.5. Следовательно, при заданных условиях использование этого сердечника является наиболее выгодным.

2.5 Для выбранного сердечника рассчитали величины B, 

B_опт=-72000/497143+[(72000/497143)²+ +1,597/(24971430,000188)]^0.5=1,332

Т.к. B_опт > 2B_m поэтому за B берется 2B_m.

B=0,780Тл,

=0.5 ((2+1) 70+20.74)/3,271 (600000,78)²-70 (1+0.52),

Вычислили значения плотностей тока для первичной и вторичной обмоток по формулам:

j₁= 2ВfS/ql_w , j₂=2ВfS/((1+)ql_w.

где q- удельное электрическое сопротивление материала провода обмотки, равное 2.477*10^-5 Оммм;

l_w - средняя длинна витка обмотки, м:

S - сечение магнитопровода, м²:

S=0.5h_c(D_c-d_c).

Получим:

l_w=212+(5,5²+0,45²)^0,5 - 5 (1-0,4) ^0,5 = 26,4;

S=0.512(5,5-5)=3 см.

j₁=1,71 А/мм²,

j₂=1,73 А/мм².

Зависимость объема трансформатора от коэффициента заполнения окна обмоткой.

см³

Р

₀

ис. 2.9.

З

г

ависимость массы трансформатора от коэффициента заполнения окна обмоткой.

3. Конструктивный расчет

3.1 Определим конструктивные данные первичной обмотки

3.1.1 Найдем число витков:

W1=E/(2(1+)BfS)

W1=6/(2(1+0,0082) 0,7860000310^-6)=22

Сечение провода в первом приближении:

q_1,1=Р_вых /(_тЕj₁)

q_1,1=70 /(0,961,71)=0,076 (мм²).

3.1.2. По вычисленному значению q_1,1

найдем по таблице П3[1] диаметр голого провода (без изоляции) d_пр и с изоляцией d_из,, и по ним рассчитаем коэффициент заполнения. При рядовой намотке

_п1,1=К_у(/4)(d_пр/d_из)²=0,47

_п1,1=К_у(/4)(d_пр/d_из)²=0,47

3.1.3. По известным значениям найдем площадь окна сердечника, занятую первичной обмоткой

S_1,1=m₁W1q_1,1/_п1,1=7,12 (мм²),

коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой

_о1,1=4S_1,1/d_cu²

где d_cu - внутренний диаметр изолированного кольцевого сердечника.

После изоляции размеры сердечника:

d_cu=d_c-2_в

D_cu=D_c+2_н

h_cu=h_c+_в+_н

где _в и _н - толщины изоляции по внутреннему и наружному диаметрам кольцевого сердечника, мм (приняты равными 0,1мм).

Поэтому

_о1,1=0.39.

3.1.4 Найдем среднюю длину витка первичной обмотки:

l_w1,1=2h_cu+D_cu²+_o1,1d_cu²-d_cu1-_o1,1 =28 (мм).

3.1.5 Определим во втором приближении сечение провода первичной обмотки:

q_1,2=_tW1 l_w1,1(1+)² ((1+)P_вых+P_c)/( E²) =0,193 (мм²).

3.1.6 Точность наших вычислений определяется следующим образом:

2(q_1,2- q_1,1)/( q_1,2+ q_1,1)=0.06

Эта величина достаточно мала, чтобы остановить расчет на значении

q₁=0.076 мм².

3.1.7 Определим размеры эквивалентного тороидального сердечника после намотки на него первичной обмотки:

внешний диаметр:

D₁=D_cu²+_o1,1d_cu² =6,44 (мм).

внутренний диаметр:

d₁=d_cu1-_o1,1 =3,75 (мм).

высота:

h₁=h_cu+0.5(d_cu(1-1-_o1,1)+ D_cu²+_o1,1d_cu²-D_cu)=13,1 (мм).

3.2 Определим конструктивные данные вторичной обмотки.

3.2.1 Найдем число витков:

W2=U₂ (1+)/2BSf = 862,

сечение провода в первом приближении:

q_2,1=P₂/U₂j₂=0.0017 (мм²).

3.2.2. По величине q_1,2 и таб.П3 определим диаметры провода d_пр (активное сечение) и d_из, а по ним величину коэффициента _п2,1 по аналогично п.3.1.2.

_п2,1=0.245.

3.2.3 В первом приближении найдем площадь занятую вторичной обмоткой:

S_2,1=m₂W2q_2,1/_п2,1=5,98 (мм²),

коэффициент:

_02,1=4S_2,1/d₁²=0,54.

среднюю длину витка вторичной обмотки:

l_w2,1=2h₁+D₁²+_o2,1d₁²-d₁1-_o2,1=30,6 (мм).

и во втором приближении сечение провода вторичной обмотки:

q_2,2=_tW1l_w2,1P₂/U₂² =0,002 (мм²).

3.2.4. Делаем проверку:

(q_2,2- q_2,1)/(q_2,2+ q_2,1)=0.081.

т.е. результат получен с достаточно высокой точностью.

3.2.5 Определим размеры эквивалентного тороидального сердечника, образовавшегося после намотки на него обмоток первичной и вторичной:

внешний диаметр:

D₂=D₁²+_o2,1d₁²=7,00 (мм);

внутренний диаметр:

d₂= d₁1-_o2,1 =2,54 (мм);

высота:

h₂=h₁+0.5(d₁(1-1-_o2,1)+ D₁²+_o2,1d₁²-D₁)=14 (мм).

Вывод

В результате выполнения работы рассчитали трансформатор двухтактного преобразовательного устройства. Расчет вели по методу описанному в методичке [1]. На основании первых расчетов был выбран материал сердечника, удовлетворяющий условиям расчета и предельно-допустимым эксплутационным значениям. При выборе сердечника учитывали максимально-допустимую температуру окружающей среды. Так как в задании не сказано на какой нагрузке будет работать трансформатор, необходимо было брать тот сердечник, который проходил по температурным параметрам с запасом.

Произвели выбор типоразмера, на котором будет изготавливаться трансформатор, который должен отвечать следующим требованиям:

а) должен иметь минимальную массу и объем,

б) в нем должно быть как можно меньше активных потерь, иначе будет происходить нагрев трансформатора.

Исходя из этих условий выбрали типоразмер К1255.5 объёмом V=0.8 см³ и массой М=4.1 г.

Произведя конструктивный расчет рассчитали число витков в первичной и вторичной обмотках, а также оптимальный коэффициент заполнения окна сердечника. Выполненные проверки подтверждают правильность сделанного расчета.

Литература

1. Методические указания к выполнению курсового проекта “Расчет трансформатора двухтактных преобразовательных устройств”. СлукинА.М.,1994г.

2. Ферриты и магнитодиелектрики: Справочник Общ. ред. Н.Д. Горбунов, Г.А.Матвеев. М.: Сов. радио, 1972. 239с.

3. Бальян Р.Х. Трансформаторы для радио электроники. – М.: Сов. радио, 1971. 720с.

Характеристики

Список файлов курсовой работы