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

Текст из файла (страница 3)

где I_{МАКС 01} – амплитуда первой гармоники тока, протекающего через конденсатор. За один период изменения тока питающей сети через конденсатор будет проходить p импульсов тока длительностью 2θ.

Разложив ток конденсатора в ряд Фурье и взяв первую гармонику разложения, с учетом (20) и (7) получим амплитуду пульсации в виде:

U_{МАКС 01} = U_Н ^. H_pL / (r ^. C) (19)

Выразив коэффициент пульсации в процентах, получим

k_п = 100 H_pL / (r ^. C) % (20)

мкФ

С = 8,67 мкФ

Внешняя ( нагрузочная характеристика) выпрямителя, т.е. зависимость U_н = f(I_н) при U₁ = const , позволяет определить отклонение выходного напряжения, обусловленное изменением тока нагрузки (∆U_н)_I , напряжение холостого хода U_{н х.х}, ток короткого замыкания I_{н к.з}, и внутреннее сопротивление R_В выпрямителя.

Для определения этой зависимости воспользуемся выражениями (5) и (7), представив их в следующем виде:

U_н / U_2макс = cos  и I_н / (pU_2макс / r) = (sin θ – θ^. cos θ)/  = γ₀

U_н = U_{2 макс} *cos = 1,41*U₂*cos = 1,41*460,2*cos = 648,88*cos

I_n = p*U_{2 макс}*(sin - *cos)/*r = 2*648,88*(sin - *cos)/(3,14*64,88) = 6,37*(sin - *cos)

Если I_н = 0, то U_н = U_{н х.х} = U_2макс ; при U_н = 0, I_н = I_{н к.з} = pU_2макс / r

Рис. 5

U_нхx = 648,88 B

I_нкз = 6,37 А

На основании внешней характеристики выпрямителя могут быть определены отклонение выходного напряжения, обусловленное током нагрузки,

(∆U_н)_I = U_{н х.х} - U_н (21)

(∆U_н)_I = 648,88 –590= 58,88 В

(∆U_н)_I = 58,88 В

и его внутреннее сопротивление

R_В = (U_{н х.х} - U_н) / I_н (22)

R_B = 58,88/0,14 ≈ 420,6 Ом

R_B = 420,6 Ом

Расчёт трансформатора

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Напряжение питания U₁ = 36 В.

2. Частота питающего напряжения f = 400 Гц.

3. Напряжение вторичных обмоток U₂ =460,2 В

4. Токи вторичных обмоток I₂ =0,16 А

5. Марка электротехнической стали Э340.

6. Тип магнитопровода – стержневой.

ФОРМА И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ МАГНИТОПРОВОДА

Конструктивные данные трансформатора определяются из следующих известных из теории зависимостей для действующих значе­ний первичного напряжения U₁ и первичного тока I₁:

E₁ = 4,44 f w₁ Ф_m ; I₁ = δ₁ S_пр1

где δ₁ - плотность тока в первичной обмотке, А/мм² ;

S_пр1 - сечение меди провода первичной обмотки, мм².

Подставив в эти формулы выражения

Ф_m = B_m k_ст F_ст и S_пр1 = F_о k_м /[ w₁(1 +η_н)]

и используя рационализованную систему единиц СИ, получим:

U₁  E₁ = 4,44 f w₁ k_ст F_ст 10^4, В (1)

I₁ = (δ₁ F_о k_м10²) /[ w₁(1 +η_н)] (2)

Между величинами U₁ и E₁ (напряжением питания и э.д.с. первичной обмотки) в выражении (1) подставлен знак приближен­ного равенства потому, что в трансформаторах нормального испол­нения U₁ лишь незначительно превышает E₁, т.к. падения напряжений в первичной обмотке малы по сравнению с E₁.

В выражениях (1) и (2):

f - частота напряжения U₁, Гц ;

w₁ - число витков первичной обмотки;

B_m - амплитудное значение магнитной индукции в магнитопроводе трансформатора, Тл;

F_ст - площадь поперечного сечения магнитопровода, см²;

k_ст - коэффициент стали, учитывающий наличие изоляции пластин и неплотность сборки пакета магнитопровода.

k_ст = F_{ст акт} / F_ст - отношение площади поперечного сечения всех листов стер­жня магнитопровода без изоляции к произведению ширины стержня на толщину пакета магнитопровода;

F_{ст акт} - активное сечение стали магнитопровода, см²;.

I₁ - первичный ток;

F_о - площадь окна магнитопровода, см²;

k_м - коэффициент заполнения окна магнитопровода медью (отно­шение суммарной площади поперечного сечения всех прово­дов обмоток трансформатора, пронизывающих его окно, к площади окна);

η_н - к.п.д. трансформатора в номинальном режиме;

1/ (1 + η_н ) - коэффициент, учитывающий площадь меди окна, приходящуюся на первичную обмотку (примерно равен двум);

Принимая, что U₁I₁= P_н /(η_н cos_1н), где P_н - активная мощность, отдаваемая трансформатором пот­ребителю и решая совместно (I) и (2), имеем:

F_о F_ст = P_н(1 + η_н ) 10² / 4,44 f B_m η_н cos_1н δ₁ k_м k_ст (3)

где P_н = , Вт, причем:

i - номер вторичной обмотки;

n - число вторичных обмоток;

cos _i - принимаем равным единице(активная нагрузка);

cos_1н - коэффициент мощности трансформатора.

P_н = U₂I₂ cos ₂ =460,2*0,16= 73,63 Вт.

P_н=73,63 Вт.

Произведем предварительный выбор величин, входящих в основную расчетную формулу (3) трансформатора:

а) Величина индукции B_m

Таблица 1

B_m = 1.4 Тл,

б) Плотность тока δ_i

Таблица 2

δ_i =5,9 А/ мм²

в) Коэффициент заполнения окна медью k_м и коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью k_ст

Таблица 3

k_м = 0,23,

Таблица 4

k_ст = 0,9,

г) Значения к.п.д. η_н и cos_1н

Характеристики

Список файлов учебной работы