patrin_dz (773246), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Где K_θ – температурный коэффициент сопротивления, учитывающий температуру перегрева обмотки θ относительно температуры окружающей среды tокр = 65^оС

K_θ = 1+V* θ

Для меди V= 0,004 град^-1

Ограничим допустимый перегрев обмоток θ_доп относительно температуры окружающей среды значением 20^оС. Тогда K_θ = 1+0,004*85 = 1,34

Потери в обмотках составляют:

P_M1 = K_θ*I₁²*R_a1 = 1,34*3²*0,0068 = 0,082 Вт

P_M2 = K_θ*I₂²*R_a2 = 1,34*0,6²*0,057 = 0,027 Вт

P_M3 = K_θ*I₃²*R_a3 = 1,34*0,8²*0,064 = 0,055 Вт

Суммарные потери:

P_м = 0,082+0,027+0,055 = 0,164 Вт

1. Потери в феррите.

Для расчета потерь в феррите воспользуемся формулой:

P_c = P_уд*M_c

Где Mc – масса магнитопровода в граммах. Равна массе двух Ш-образных деталей.

М_с=0,0136*2=0,0272 кг

P_уд – удельная мощность

Найдем P_уд:

P_уд = P_o*(f/f*)^α*(B_m/B_m*)^β

Здесь P_o, α, β – коэффициенты из таблицы 1.22

f* - базовое значение, равное 1кГц

B_m* - базовое значение индукции, 1Тл

P_уд = 68*(20/1)^1,2*(0,15/1)^2,8 = 12,13 Вт

Тогда P_c = 12,13*0,0272 = 0,33 Вт

1. Потери в трансформаторе.

Расчет ведем по формуле:

P_тр = P_м+P_c = 0,164+0,33 = 0,494 Вт

1. Определение реального КПД.

Реальный КПД рассчитывается следующим образом:

Ƞ_реал = P_вых/(P_вых+P_тр) = 24/(24+0,494)*100%= 97,9%

Отклонение от назначенного КПД составляет:

Δƞ = (ƞ-ƞ_реал)/ƞ = (98-97,9)/98 = 0,001 = 0,1%

Отклонение от назначенного КПД незначительно, следовательно расчет проведен верно и увеличивать количество итераций не надо.

1. Определения значения уточненного входного тока.

Рассчитаем активную составляющую холостого хода (ХХ). Для этого найдем активное значение тока:

I_0a = P_c/U₁ = 0,33/9 = 0,036 А

Теперь найдем реактивное значение тока:

I_0р = H*L_ср/W₁

Здесь L_ср –длина средней линии магнитопровода из таблицы 1.20.

Где H – напряженность магнитного поля.

H = B/μμ₀ = 0,15/4*π*10^-7*1575 = 75,83 А/м = 0,7583 А/см

Где μ - 4*π*10^-7 Гн/м;

μ₀ – эквивалентная магнитная проницаемость из таблицы 1.20

Тогда I_0р = 0,7583*7,51/10 = 0,57 А

Следовательно ток ХХ трансформатора равен:

I₀ = (I_0a²+ I_0р²)^1/2 = 0,57 А

Отсюда уточненный входной ток равен:

I_ут1 = (I₀²+I₁²) ^1/2 = 3,05 А

I_ут2 = (I₀²+I₂²) ^1/2 = 0,83 А

I_ут3 = (I₀²+I₃²)^1/2 = 0,98 А

1. Величина падения напряжения на обмотках трансформатора.

Падение на первой обмотке:

ΔU₁ = K_θ*I_1ут*R₁ = 1,34*3,05*0,0065 = 0,026 В

Аналогично для второй обмотки:

ΔU₂ = 0,063 В

Для третьей обмотки:

ΔU₃ = 0,084 В

В процентном выражении:

ΔU_1% = ΔU₁/U₁*100% = 0,026/9*100% = 0,289%

ΔU_2% = 0,315%

ΔU_3% = 0,56%

Проверяем принятое в п.9, п.10 падение напряжения. Для этого определяем приведенное падение напряжения ΔU_1-2% (на обмотках 1-2).

ΔU_1-2% = 0,289+0,315 = 0,604%.

Полученное значение удовлетворяет принятым условиям, следовательно, количество витков не требует уточнения.

Аналогично для обмоток 1-3:

ΔU_1-3% = 0,289+0,56 = 0,849%.

Полученное значение близко к принятым условиям, следовательно, количество витков не требует уточнения.

1. Определяем перегрев обмоток трансформатора.

Θ = P_тр*ξ

Где ξ = 16,0 градус/Вт (по таблице 1.20)

Θ = 0,494*16,0 = 7,904 ⁰С

Следовательно, перегрев обмоток трансформатора ниже предполагаемого значения на 12,1 градусов Цельсия.

1. Выбор диодов мостовой схемы выпрямителя

Расчет ведут в таком порядке:

1. Определяют постоянное напряжение, которое должно быть на нагрузке:

U_н = U₂ /B

где: U₂ - переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, В;
В - коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют по табл. 1.

Коэффициент	Ток нагрузки, А
	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
В	0,8	1,0	1,9	1,4	1,5	1,7
С	2,4	2,2	2,0	1,9	1,8	1,8

2. По току нагрузки определяют максимальный ток, текущий через каждый диод выпрямительного моста:

I_д = 0,5*С*I_н,

где: I_д - ток через диод, А;
I_н - максимальный ток нагрузки, А;
С - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (определяют по табл. 1).

3. Подсчитывают обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя:

U_обр = 1,5 U_н,

где: U_обр - обратное напряжение, В;
U_н - напряжение на нагрузке, В.

4. Выбирают диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные.

	Для первого выпрямителя	Для второго выпрямителя
U2	20	15
Uн	14,29	10
B	1,4	1,5
C	1,9	1,8
Iн	0,6	0,8
Iд	0,57	0,72
Uобр	21,5	15

Для обоих выпрямителей выбраны диоды 2Д204В.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1: Таблица исходных данных.

Таблица 3.6: Параметры провода ПЭТВ-2.

Таблица 2: Типоразмеры Ш-образных сердечников.

Таблица 1.20: Значения параметров трансформаторов для различных значений мощности и частоты при напряжениях до 300 В

Таблица 1.21: Значения коэффициентов k_y и k_p и толщины изоляции для расчета размеров обмоток

Таблица 1.22: Значения коэффициентов для расчета удельных потерь в магнитопроводах

Список источников

1. Березин О. К., Костиков В. Г., Шахнов В. А. «Источники электропитания РЭА» МГТУ 2005

2. Патрин Г.М. Конспект лекций 2016

3. Михайлова М. М., Филиппов В. В., Муслаков В. П. «Магнитомягкие ферриты для радиоэлектронной аппаратуры»

Характеристики

Список файлов домашнего задания