Электропитание устройств. Электропитание устройств моя контрольная. Контрольная работа и методические указания к ее выполнению (для студентов заочного отделения)

• Название: Контрольная работа и методические указания к ее выполнению (для студентов заочного отделения)
• Анкор: Электропитание устройств
• Дата: 14.09.2022
• Размер: 1.29 Mb.
• Имя файла: Электропитание устройств моя контрольная.doc
• Тип: Контрольная работа; #676653
• страница: 5 из 10

2.7 Определение исходных данных

к расчету трансформатора
После проведения уточнения значения напряжения холостого хода U_0x выпрямителя (см. табл. 15) следует определить исходные данные к расчету трансформатора. Вычисление ЭДС фазы вторичной обмотки осуществляется по формуле

(34)
= 1,11 x 28,082 = 31,17 B

а эффективное значение тока вфазе этой же обмотки из формулы:

(35)

23 A
Габаритная мощность трансформатора рассчитывается по формуле:

SГ=ks*P0 , ВА, (36)
SГ=1,11 x 552 = 612,72
Значения коэффициентов K₆, K₇, ksопределяются из таблицы 16 (сводная таблица коэффициентов для расчета U_2X, I₂, S_Г).

Таблица 16

Схема выпрямления	К6	К7	ks (при индукт. нагр.)
Однофазная двухтактная со средней точкой (рис.2.а)	1.11	0.71	1,34
Однофазная двухтактная мостовая схема Греца (рис.2.б)	1.11	1	1,11
Трехфазная однотактная (рис.2.в)	0.855	0.58	1,34
Трехфазная двухтактная мостовая схема Ларионова (рис.2.г)	0,43	0,82	1,05

Результаты вычислений заносятся в таблицу 17. В эту же таблицу вносятся результаты предыдущих расчетов, которые потребуются для выполнения задачи №2, т.к. приведенные в таблице 17 значения являются исходными данными к решению .второй задачи.

Таблица 17

Uc B	fc Гц	U2X В	I2 А	SГ ВА	Bm Тл	j А/мм2	kc	k0
44,88	50	31,17	23	612,72	1,44	2	0,93	0,3

3 Задача №2
Вторая задача является продолжением первой. Она посвящена расчету трансформатора. Исходными данными к расчету трансформатора являются напряжение питающей сети U_с частотой fc=50Гц напряжение U_2xи ток I₂вторичной обмотки. При проведении вычисления этих величии их следует брать из таблицы 17 задачи №1.

Выполнение этой задачи предусматривает:

1) выбор типоразмера магнитопровода трансформатора;

2) расчет электрических параметров трансформатора.
Методические указания к решению задачи №2
3.1 Выбор типоразмера магнитопровода

трансформатора
После выбора конфигурации магнитопровода, проведенного во втором разделе задачи №1, его типоразмер определяется из Приложения II или [7,11] по значению произведения S_сS₀, рассчитываему в соответствии с габаритной мощностьютрансформатора, т.е.

(37)
738 см⁴
где значения, P_Г, f_с, В_т, j, k₀, k_с, берутся из таблицы 17, a - КПД трансформатора из таблицы 18 по величине суммарной мощности вторичной обмотки S₂=U_2XI₂ (ВA)- для однофазного трансформатора и - для трехфазного трансформатора.
Таблица 18

Определяемые параметры		Частота сети fc, Гц		Суммарном мощность вторичной обмотки S2, ВА
			150...300		300... 1000		1000...2500
cos1		50		0.9-0.93 0.95-0.93		0.93 –0.95 0.93		0.95 0.93

Расчет по формулам 38 - 42 следует проводить только в том случае, если из Приложения II или из [7,11] нельзя определить стандартный типоразмер магнитопровода S_сS_0. Размеры магнитопровода для нестандартных сердечников определяются из следующих соотношений:
b/a=1,6; c/a=2; h/a=2,6 (38)
Для того, чтобы по этим соотношениям определить типоразмер магнитопровода трансформатора, необходимо вычислить ширину стержня, магнитопровода (а) повыражению:

(39)

Оставшиеся геометрические размеры магнитопровода (H) и (С), и его вес (G) определяются из (40):

Н = 2а + h,(мм);

С = За + 2c,(мм);

S_c = a*b*10^-2,(см²); (40)

Надо отметить, что вес магнитопровода, определенный по 41:

G_c = 7*10 ^-6*ab (2C + 3h),(кг), (41)

рассчитан для пластины 0,15 мм. В том случае, если в качестве материала магнитопровода выбрана пластина другой толщины, то расчет веса следует уточнить по формуле 42:

(42)

Таблица 19

Массогабаритные размеры	ScS0 см4	Sc см2	a мм	b мм	с мм	h мм	с мм	H мм	Gc кг
Результаты измерений	738	1,9	3,1	64	5	80	114,6	145,2	5

Массогабаритные параметры выбранного стандартного или вычисленного типоразмера магнитопровода следует занести в таблицу 19 для использования их в дальнейших расчетах.

3.2 Расчет электрических параметров

трансформатора
По вычисленному значению веса магнитопроводаG_c (G_c^*) определяется мощность потерь в стали

(42)
23,5 Вт
Мощность намагничивания

(44)

Удельные потери в магнитопроводе р_си удельная мощность намагничивания рμ определяются по формулам (45, 46) для значений В_тиз таблицы 17

(45)


4,7
(46)
= 64,6
р_C1соответствует броневым, а р_C2 стержневым магнитопроводам из стали 3411.

Абсолютная величина тока холостого хода трансформатора вычисляется по формуле:

(47)
= 2,34 А
где активная составляющая и реактивная составляющая , а относительное его значение определяется по формуле: (48)

2,34 / 18,47 х 100% = 12,67%
Для вычисления выражения (48) следует определять ток в первичной обмотке по выражению:

(49)
18,47 А
где U_n=U_c для однофазных трансформаторов и для трехфазных трансформаторов (U_1Л - линейное напряжение). Значение и cos₁ определяются из таблицы 18.

После проверки расчетов I₀ проверяют правильность выбора величены B_mиз таблицы 17. В том случае, если вычисленное значение относительного тока холостого хода больше 50%, то величину магнитной индукции B_m следует выбрать меньшей и произвести уточнения в предыдущих расчетах, а если значение меньше 10%, то величину индукции увеличивают в пределах B_m<B_S, B_S=1,6Тл, и также проводят уточнения в расчетах до тех пор, пока значение не будет удовлетворять условию

10%< <50% (50)

Количество витков в первичной и во вторичной обмотках вычисляется по выражению

(51)
= 71,35 = 72
= 49

где i- номер обмотки, S_c [см²] для соответствующих значений ЭДС Е₁ и Е₂.

Эти значения определяются по формулам

(52)
E₁ = 44,88 (1 - 0,03) = 43,53
(53)
E₂ = 31,17 (1 - 0,04) = 29,9

где и относительные величины падения напряжения в обмотках.

Для двухобмоточного трансформатора с рабочим напряжением до 1000В, работающем при превышении температуры обмоток , ориентировочные значения и приведены в таблице 20.

Таблица 20.

Конструкция магнитопровода		Суммарная мощность вторичной обмотки S2, В*А
		150 . . . 300	300 . . . 1000	1000 . . . 2500
Броневая		0.45 –0.03 0.08 – 0.06	0.03-0.01 0.06 – 0.02	-
Стержневая		0.04 – 0.03 0.06 - 0.04	0.03-0.01 0,04 – 0.02	0.01 – 0.008 0.02-0.01

Результаты вычислений следует представить в таблице 21.
Таблица 21

Электрические параметры трансформатора	Pc Bт	В*А	I0 A	Iоа A	Iop A	I1 A	%	E1 B	E2 B	W1 вит	W2 вит
Результаты вычислений	23,5	64,6	2,34	0,51	1,43	18,47	12,67	43,53	29,9	72	49