Расчёт трансформатора по конструктивным исходным данным

1.

Частота сети – f=50 Гц
Напряжение первичной обмотки – U1=230 В
Максимальная индукция в стержне – Bm=1,5 Тл
Плотность тока – =2,5 А/мм2
Коэффициент заполнения стали – kFe=0,9
Коэффициент заполнения окна – kCu=0,25
Материал сердечника – сталь Э320
Зазор в сердечнике – 0,05 мм
Тип трансформатора – броневой
Обмотки концентрические
Расчёт
трансформатора
по конструктивным
исходным данным

2.

3.

Расчёт магнитной цепи и
тока намагничивания
Bm B0 m 1,5
Ф0 m Ф k const Bm Sa
Bm k Ф k / Sk Bm Sa / Sk ; k {d 2 , e 2 , a , d 2 }
H k
Bm k
2 4 10 7
; H k F ( Bm k )
Bm n Bm k Bm n 1; k {a, d 2 , e 2 }
H k H ( Bm n ) Bm k Bm n
H ( Bm n 1 ) H ( Bm n )
Bm n 1 Bm n
U k H k lk
U U k I ; I w
k
Bm B0 m
Bm Bm
S wd kwd
b h kwd
2
2
w1 w2 1
Bm B0 m
0
I / I w 0,1
I / I w 0,1 0,01
1

4.

Расчёт обмоток
трансформатора
S N U 2 N I 2 N ; U 2 N E2
E1 4,44 fw1Bm a S Fe kFe U1
E2 4,44 fw2Ф 0 m 4,44 fw2 Bm a SFe kFe
w2 1
E2(1) 4,44 fBm a SFe kFe ; I 2 N (1) I w
SCu kCu
b h kCu
2
2
S N (1) E2(1) I 2 N (1) 2,22 fBm a S Fe kFe SCu kCu
U1
w1
w1 round
; w2 round U 2 N
;
4,44
fB
S
k
U
m Fe Fe
1N
I1 N I w / w1; I 2 N I w / w2
I1 N / sCu1 Cu1; sCu
2 I 2 N / sCu 2 Cu 2
sCu1
Lw1 2(a c 3b); Lw2 2(a c b)
R1 w1Lw1 Cu1; R2 w2 Lw2 Cu 2

5.

Fe 7,8 кг / дм3 ; Gk FeVk
PCu R1I12N R2 I 22N
PFe Ga p ( Bm a ) 2Gd p ( Bm d ) 2Ge p ( Bm e )
QFe Ga q ( Bm a ) 2Gd q ( Bm d ) 2Ge q ( Bm e )
Расчёт потерь и
КПД
трансформатора
Bm n Bm k Bm n 1; k {a, d , e}
p( Bm k ) p( Bn ) Bm k Bm n
p( Bm n 1 ) p( Bm n )
q( Bm k ) q( Bn ) Bm k Bm n
q( Bm n 1 ) q ( Bm n )
Bm n 1 Bm n
Bm n 1 Bm n
P0 PCu 0 PFe R1I 02 PFe
cos 0
max
1
1 (QFe / P0 ) 2
PFe
PCu
N
U1I1N
U1I1N PFe PCu
max
maxU1I1N
2
maxU1I1N PFe max
PCu

6.

7.

Удельный вес и КПД трансформаторов