с медными обмотками на броневом

Рассчитать двухобмоточный трансформатор с медными обмотками на броневом магнитопроводе, работающий в условиях естественного охлаждения. Трансформатор должен удовлетворять критерию оптимальной массы и стоймости на единицу входной мощности при номинальных данных:
Первичное напряжение U1=110 B;
Вторичное напряжение U2=24 B;
Вторичный ток I2=2 A;
Частота питающей сети f1=60 Гц;
Коэффициент мощности - cosj=0,95;
КПД не менее h=0,95.
2.      Выбор материала магнитопровода
Расчет выполняется для трансформатора с броневым сердечником, медными обмотками и работающим с естественным воздушным ох­лаждением. Поэтому принимаем значение коэффициента теплоотдачи ?=10 Вт/м2×град. Температура перегрева элементов трансформатора над окружающей средой не задана, поэтому принимается среднерасчетное т = 50 °С и общая температура нагрева t = t0+?=20+50=70°С.
Низковольтность обмоток (до 1 кВ) и невысокая температура их нагрева (до 105°С) позволяет использовать дешевый обмоточный провод и применять для межслойной и межобмоточной изоляции недорогую конденсаторную или кабельную бумагу с пропиткой.
Т. к. частота питающей сети f1=60 Гц, то материалом для магнитопровода целесообразно выбрать ленточную электротехническую сталь марки 3411 (Э41ч42) с толщиной ленты 0,35 мм.
Пользуясь данными таблиц П7-П14 Приложений методического пособия [1], выбираем для расчета трансформатора параметры материала магнитопро­вода, медных обмоток и показатели геометрии для оптимальной стои­мости. Выбранные параметры записаны в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 – Параметры магнитопровода

Параметр Марка

?С

КЗС

gc

?co

kp

f10

В0

f1

?

?1

Bs

?a

мм

-

г/см3

Вт/кг

-

кГц

Тл

кГц

-

-

Тл

Гн/м

3411 (Э41ч42)

0,35

0,95

7,65

0,8

1,5

0,4

0,5

0,05

1,8

2

1,6

5×10-4

Таблица 2 – Параметры провода

Материал обмоток	Компромиссная геометрия
КЗК	gk	?k	?	?
-	г/см3	Ом×м	град	__Вт__ м2×град	x	y	z	KS	nc	nh	NC	NK	?	Б
0,35	8,8	2,1×10-8	50	10	1	2,5	2,5	1	0,4	1	5	2,3	1,9	3

Эскиз рассчитываемого броневого трансформатора показан на рисунке 1.1.
3.      Расчет параметров
3.1.   Расчет габаритной мощности

3.2.   Рабочая индукция

Рисунок 1.1 – Эскиз броневого трансформатора
            Учтем, что ?=1 (среднерасчетное):


            Учтем, что коэффициент формы для синусоиды kf=1,11.
.
            Учтем, что .

3.3.   Сечение магнитопровода

3.4.   Усредненная плотность обмоток

3.5.   Проверка правильности расчетов

            Проверка показала правильность расчета.
3.6.   Линейные размеры трансформатора
Линейные размеры трансформатора рассчитываются по следующим формулам:

3.7.   Числа витков обмоток
Первичной:

            Вторичной:

3.8.   Сечения проводников обмоток
Первичной:
            Вторичной:

3.9.   Весовые показатели трансформатора
Вес магнитопровода:

Вес обмоток:

            Общий вес трансформатора:

            Удельный вес на единицу мощности:

4.            Выводы
В процессе выполнения работы был рассчитан двухобмоточный трансформатор с заданными параметрами. Полученные соотношения удовлетворяют критерию оптимальной массы и стоймости на единицу входной мощности.

---