Трансформатор питания РЭА - реферат

Мощность транзистора Р2 72.900
ШЛМ 32х25


Напряжение на первичной обмотке, В U1 220.000
а, мм
32


Напряжение на вторичной обмотке, В U2 24.000
b, мм
25



U3 9.000
c, мм
18


Ток, потребляемый на вторичной обмотке, А I2 3.000
A, мм
100


Ток, потребляемый на вторичной обмотке, А I3 0.100
H, мм
86


Мощность транзистора, учитывающая утраты Рг 79.843
h, мм
54



h 0.840
h1, мм
16


S сечения магнитопровода*Sокна SстSок 77.631 64.717 масса, кг
1.08


Индуктивность, Тл Bs 1.100
Sст, см2
8


Плотность тока А/мм2 d 3.200
Sок Трансформатор питания РЭА - реферат, см2
9.72


К-нт наполнения окна медью Км 0.310
lср
0.2


К-нт наполнения окна сталью Кс 0.930
Vст
157.5


Электронный расчет


Рст
1.55


Падение напряжения на первичной обмотке DU1 14.300
Вн.пер-р гильзы, м 160


Падение напряжения на вторичных обмотках DU2 1.560






Падение напряжения на вторичных обмотках DU3 0.585






ЭДС 1-го витка е 0.182






ЭДС первичной обмотки Е1 188.540






Число витков первичной обмотки W1 1037.731 1037.73 Провод ПЭЛ
ЭДС вторичных обмоток Е2 24.374

справ. dиз сопр Масса, кг К-нт уклад

Е3 9.053
dм1 0.40 0.44 0.24 0 1.05
Число витков вторичных Трансформатор питания РЭА - реферат обмоток W2 134.158 134.16 dм2 1.08 1.16 0.02 0.01 1.15

W3 49.826 49.83 dм3 0.20 0.23 0.56 0 1.07

Iст 0.008






Активный ток Ia 0.339






Сумма токов нагрузки I: 0.331






Реактивный ток 0.190
Межслоевая изоляция - кабельная бумага




Полный ток I1 0.389
Толщина, мм 0.12
Ток холостого хода Iхх 0.190 48.9 Межобмоточная изоляция 0.24
Поперечник по меди первичной обмотки dм1 0.394






Поперечник по меди вторичной обмотки-1 dм2 1.094






Поперечник по меди вторичной обмотки-2 dм3 0.200






Конструктивный расчет








Длина обмотки, мм hоб 48.000







h1 53.000






Толщина щеки , мм 2.500






Число витков в одном слое (для первичной Трансформатор питания РЭА - реферат обмотки) Ncn1 103.426 103





Число витков (для вторичной обмотки)-1 Ncn2 35.982 36





Число витков (для вторичной обмотки)-2 Ncn3 195.043 195





Число слоев в первичной обмотки ncn1 10.034 11





Число слоев во вторичной обмотке -1 ncn2 3.728 4





Число слоев во вторичной обмотке -2 ncn3 0.255 1





Круговые размеры первичной обмотки, мм Аоб1 6.305






Круговые размеры вторичной обмотки-1, мм Аоб2 5.696






Круговые размеры вторичной обмотки - 2, мм Аоб3 0.246






Круговой Трансформатор питания РЭА - реферат размер катушки, мм Ак 16.464






К-нт вспучивания Кв 1.100






Толщина зазора м/у каркасом и сердечником 0.500






Толщина гильзы каркаса hизк 1.500






Толщина внешней изоляции hиз2 0.240






Проверка (1…5) ! ! ! 1.536






Масса трансформатора, кг m 1.683






Масса по меди, кг mсu 0.450 0.21





Расстояние от каркаса до середины пер.обмотки, мм р1 3.153






Расстояние от каркаса до середины вт.-1обмотки, мм р2 9.393






Расстояние от каркаса до середины вт.-2обмотки, мм р3 12.604






Средняя длина витка первичной обмотки Трансформатор питания РЭА - реферат, м lср1 0.180






Средняя длина витка вторичной-1 обмотки, м lср2 0.219






Средняя длина витка вторичной-2 обмотки, м lср3 0.239






Сопротивление первичной обмотки пост. току r1 44.780






Сопротивление вторичной-1 обмотки пост. току r2 0.552






Сопротивление вторичной-2 обмотки пост. току r3 6.649 DU, %





Настоящая величина пад.напр. на пер.обмотке, В DU1 0.079 7.91





Настоящая величина пад.напр. на вт-1.обмотке, В DU2 0.069 6.9





Настоящая величина пад.напр. на Трансформатор питания РЭА - реферат вт-2.обмотке, В DU3 0.074 7.39





Число витков на обмотках после корректировки падения напряжения W1 1115.132 202.6





W2 141.217 25.66





W3 53.196 9.66





Число соев в обмотках после корректировки падения напряжения ncn1 10.782 11.000 11




ncn2 3.925 4.000 4




ncn3 0.273 1.000 1




Расчет температурного режима








Термическое сопротивление тр-ра, град/Вт 12.500






Тепл. Сопротивление границы магн-воздух, гр/Вт Rгмв 3.000






<65 Dt 39.418






Утраты в меди Рм 11.796 0.25





КПД транзистора h 0.844 0.840























































http://ad.100.tbn.ru/bb.cgi?cmd=go&pubid Трансформатор питания РЭА - реферат=309475&pg=1&vbn=334&num=2&w=100&h=100&nocache=0.7853704455917607








http://ad3.bannerbank.ru/bb.cgi?cmd=go&pubid=1630876&pg=1&gobn=193116_16&frameref=http%3A%2F%2F1ps.ru%2Fpr%2Fdefault.php&ssi=hostobzor.webscript.ru%2F








http://www.sweb.ru/cgi-bin/partner_go.cgi?size=120x60&pin=185&image=2.gif&url=1








http://ad.tbn.ru Трансформатор питания РЭА - реферат/bb.cgi?cmd=go&pubid=2827553&pg=1&vbn=188&num=1&w=468&h=60&nocache=4747










Министерство высшего образования РФ

Уральский Муниципальный Технический Институт - УПИ

Кафедра "Технологии и Средств Связи"


Трансформатор питания РЭА

Курсовой проект

Объяснительная записка

2008.4.777.029 ПЗ


Управляющий:

Батуев В.П.
Студент: Черепанов К.А.
Группа: Р-307



Екатеринбург

2002

Содержание

стр.


  1. Введение 3


  1. Анализ технического задания 5


  1. Электронный расчет 6


  1. Конструктивный расчет 8


  1. Описание конструкции трансформатора Трансформатор питания РЭА - реферат 13


  1. Заключение 14


  1. Перечень применяемой литературы 15







2008.4.777.029ПЗ





Изм. Лист № докум. Подп. Дата
Разработчик. Черепанов

Расчет трансформатора РЭА

Объяснительная записка


Лит.

Лист Листов
Пров. Батуев




2 15
Консульт.


УГТУ-УПИ Кафедра ТиСС Р-307
Н. Контр.


Утв.




Условные обозначения, знаки и сокращения.

Ui – напряжение в i-ых обмотках

Ik- величина тока в i-ых обмотках

∆ Ui – падение Трансформатор питания РЭА - реферат напряжения в i-ых обмотках

Pг – габаритная мощность

Введение

Трансформаторы - статическое электрическое устройство, имеющее две либо более индуктивно связанные обмотки и созданные для увеличения либо снижения напряжения, согласования сопротивлений электронных цепей, для разделения цепей источника и нагрузки по неизменному току, также для конфигурации состояния электронной цепи относительно земли.

Применяемые в РЭА Трансформатор питания РЭА - реферат трансформаторы делят на последующие виды:

1. Маломощные. до 100 Вт

2. Средней мощности. от 100 до 1000 Вт

3. Завышенной мощности. более 1000 Вт

1. Промышленной частоты: 50 Гц

2. Завышенной частоты: от 400 до 10000 Гц

3. Статических преобразователей: от 10000 до 200000 Гц

1. Низковольтные до 1500 В

2. Высоковольтные более 1500 В

Характеристики трансформаторов питания содержат в себе электронные, конструктивные и эксплутационные свойства. Более необходимыми электронными чертами являются: величина выходного напряжения, КПД Трансформатор питания РЭА - реферат, падение напряжения и его стабильность при разных рабочих режимах, мощность.

Различают электрическую, полезную, расчетную и типовую мощности.

Электрической мощностью трансформатора именуется мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную электрическим методом; она равна проиведению э.д.с. этой обмотки на величину тока нагрузки, т.е.


Pэм = E2I2


Полезной, либо Трансформатор питания РЭА - реферат отдаваемой, мощностью трансформатора именуется произведение действенного напряжения на зажимах вторичной обмотки на величину ее нагрузочного тока


P2 = U2I2

Расчетной мощностью трансформатора именуется произведение действенного тока, протекающего по обмотке, на величину напряжения на ее зажимах. Эта мощность охарактеризовывает собой габаритные размеры обмотки, т.к. число витков обмотки определяется напряжением Трансформатор питания РЭА - реферат на ее зажимах, а сечение провода – действенным током. Расчетная мощность первичной обмотки равна произведению напряжения на ее зажимах и тока, потребляемого трансформатором из сети, т.е.

P1 = U1I1

Типовой, либо габаритной, мощностью именуется мощность, определяющая размеры всего трансформатора. Ее величину определяют по формуле

Pтип = (P1+P2)/2,

где P Трансформатор питания РЭА - реферат1 и P2 – расчетные мощности обмоток трансформатора.

В процессе работы трансформатора в его магнитопроводе и в его обмотках затрачивается некая часть подводимой к нему энергии и потому мощность, потребляемая трансформатором из сети, всегда больше мощности, отдаваемой нагрузке.

Конструктивные свойства определяются весом, габаритами, формой, приспособленностью к совместному размещению с другими Трансформатор питания РЭА - реферат элементами конструкции радиоэлектронного блока либо аппарата, также приспособленностью к экономически целесообразному процессу производства.

Эксплуатационными чертами трансформатора являются долговечность и надежность.

  1. Анализ технического задания

= U2I2 + U3I3 = 24*3 + 9*0,1 = 72,9 (Вт), (1.1)

, (1.2)

где  = 0,84 [11,4] – коэффициент полезного деяния.

Pг = 72,9*(1 + 1/0,84)/2 = 79,843 (Вт)

Для PII равное от 1-го до 10-ов ВА (в нашем Трансформатор питания РЭА - реферат случае 72,9 Вт), при частоте питающей сети 50 Гц избираем броневой магнитопровод, это прибыльно при аспекты проектирования «минимальная стоимость».

Сталь для магнитопровода - горячекатанная, термически обработанная сталь марки 1511 в виде листов шириной 0,5 мм, исходя из советов [13,4].

Магнитопровод – тип ШЛМ, используемый в низковольтных трансформаторах меньшей стомости на частоте 50 Гц.

Конструктивный коэффициент, т Трансформатор питания РЭА - реферат.е. произведение сечения стали магнитопровода (Sст) на площадь его окна (Sок) определяет требуемый типоразмер магнитопровода:

Находим характеристики избранного магнитопровода по таблицам [19,4].

М агнитная индукция: В = 1,1 Тл;


(1.3)


Плотность тока:  = 3,2 А/мм2, [24,4].

Км = 0,31 – коэффициент наполнения окна магнитопровода медью [150,5].

Кст = 0,93 – коэффициент наполнения сердечника сталью [150,5].

К
ф = 1,11 – коэффициент формы.

Из таблицы [78.8] избираем магнитопровод Трансформатор питания РЭА - реферат ШЛМ 32х25

Активная площадь сечения магнитопровода Sст, см2

Площадь окна Sок, см2

SокSст, см4

Средняя длина витка lс, см

Активный объем магнитопровода Vс, см3

8 9,72 77,76 19,7 157,5

Геометрические размеры магнитопровода (табл. 2.3 [3]):

а, мм b, мм с, мм A, мм H, мм h, мм

h1, мм

Масса , г
32 25 18 100 86 54 16 1080
  1. Электронный расчет

е = 4КфfВSс Кс Трансформатор питания РЭА - реферат10-4 (2.1)

е = 41,11501,19,720,9310-4 = 0,182 В.


(2.2)

U1=U1*0,065=220*0,065=14,300 В

U2=U2*0,065=24*0,065=1,560 В

U3=U3*0,065=9*0,065=0,585 В

Действующее ЭДС первичной обмотки:

E1=U1*(1+ U1/100), (2.3)

Е1 = 220*(1-14,300/100) = 188,540 В;

Число витков первичной обмотки:

W1=E1/e (2.4)

W1=188,540/0,182 = 1038 витков

Действующее значение ЭДС i-ых обмоток (2, 3 обмотки):

Еi = Ui(1+Ui/100) (2.5)


Е2 = 24*(1 + 1,560/100) = 24,374 В;

Е3 = 9*(1 + 0,585/100) = 9,053 В;

Wi = Еi/e

W Трансформатор питания РЭА - реферат2 = 24,374/0,182 = 134 витков;

W3 = 9,053 /0,182 = 50 витков;

Определение составляющих и полного тока первичной обмотки.

(2.6)


I1I = 3*24/220+0,1*9/220 = 0,331A


(2.7)


где Gст –масса магнитопровода, популярная из справочника, Gст = 1080 гр,

ст – удельные утраты в стали=1,55 Вт/кг

Iст = 1,08*1,55/220 = 0,008 А.

Активный ток:

Iакт = II1 +Iст (2.8)

I Трансформатор питания РЭА - реферат = 0,331+0,008= 0,339A


(2.9)


где Н- напряженность магнитного поля магнитопровода, Н=1000

lс- средняя длина магнитной силовой полосы, lс=0,197 м

Iр = 1000*0,197/1038= 0,190A.

(2.10)




(2.11)


(2.12)



(2.13)



П о аспекту стоимоти избираем провод марки ПЭЛ, имеющего меньшую стомость.



По аспекту меньшей Трансформатор питания РЭА - реферат цены избираем провод марки ПЭЛ, имеющего последующие свойства:

D

Сечение проводника

Dиз

0,4 0,1134 0,42
1,08 0,9161 1,16
0,2 0,03142 0,23

  1. Конструктивный расчет

3.1.Расчет характеристик обмоток трансформатора.

Рассчитываем высоту обмоток hoб по формуле:

, (3.1) где щ -толщина щеки = 2,5 мм.

, (3.2)

Вычисляем число витков в слое Nслi по формуле:

, (3.3) где - коэффициент укладки,

[2,336],

[2, 336],

[2, 336].

=103,

=36,

=195.

Беря во внимание, что избран магнитопровод броневого типа, подсчитаем число слоев Трансформатор питания РЭА - реферат nсл по формуле:

(3.4) =11,

=4,

=1.

3.2.Выбор межслоевой и межобмоточной изоляций.

Для исключения замыканий, также для более ровненькой укладки применяется межслоевая изоляция.

В качестве межслоевой изоляции для обмоток используем кабельную бумагу, 1 слой, шириной 0,12 мм, исходя из поперечника провода.

Для межобмоточной изоляции используем кабельную бумагу в два слоя, общей шириной 240мкм.

3.3.Расчет круговых Трансформатор питания РЭА - реферат размеров обмоток и катушки.

Вычислим круговые размеры каждой обмотки Аобi по формуле:

, (3.5) где ми – толщина межслоевой изоляции, мм.

.

Расcчитаем круговой размер всей катушки по формуле:

, (3.6)

где kв– коэффициент вспучивания,

kв =1,1 [2,336],

МОБi – толщина межобмоточной изоляции, мм,

hизН – толщина внешней изоляции, мм,

hизН = 240 мкм,

N- число обмоток.

.

3.4.Проверка размещения катушек в сердечнике.

Условием Трансформатор питания РЭА - реферат корректности расчета является: зазор меж катушками трансформатора должен быть более 1 мм и менее 5 мм.

Вычислим зазор меж катушками  по формуле:

=с-Ak (3.7)

мм

Проверка подтвердила корректность выполненных расчетов.

3.5.Расчет массы трансформатора.

Массу трансформатора рассчитываем по формуле:

, (3.8)

где GСТ – масса магнитопровода (см. выше);

GМ – масса медных проводов;

Коэффициентом 1,1 учитывается наличие в трансформаторе Трансформатор питания РЭА - реферат гильзы, изоляции и других конструкционных частей.

, (3.9)

где mмioб- масса меди обмоточного провода, г, рассчитывается по формуле:

, (3.10)

где l0срi -средняя длина витка каждой обмотки, мм, рассчитывается по формуле:

, (3.11)

где

для первичной обмотки

для вторичных обмоток (3.12) Производим расчет по формулам:

,

mм=0,207+0,239+0,333= 0,450 кг,

m=1,15(1,08+ 0,45)= 1,683 г.

3.6.Корректировка числа витков в обмотках.

Рассчитаем Трансформатор питания РЭА - реферат сопротивление обмоток неизменному току по формуле:

(3.13) ,

Вычислим падение напряжения на каждой обмотке по формуле: (3.14)

Рассчитаем новые значения ЭДС в каждой обмотке по формулам :

,

Рассчитаем новое число витков в каждой обмотке по формуле :

, , .

Проверим по формуле, не поменяется ли число слоев каждой обмотки:

Число слоев осталось прежним, корректировка размеров трансформатора Трансформатор питания РЭА - реферат не требуется.

3.7.Расчет температурного режима трансформатора

Для расчета перегрева катушки трансформатора при частоте тока 50 Гц будем воспользоваться эмпирической формулой

, (3.15) где RT – термическое сопротивление трансформатора, 0С/Вт,

RT=12,500 0С/Вт [4, 107],

RTMB– термическое сопротивление границы магнитопровод-воздух, 0С/Вт,

RTMB=3 0С/Вт [4, стр.107],

PC- утраты в стали, Вт, рассчитываем по формуле Трансформатор питания РЭА - реферат:

PC= Pст.удGст, (3.16) Pм - суммарные утраты в меди во всех обмотках, вычисляем по формуле

, (3.17) где Pмi - утраты в меди в обмотке, Вт, вычисляем по формуле

Производим расчет по формулам (3.15-3.17):

Вт,

PM=6,76+4,97+0,66= 11,796 Вт,

,

Расчитаем температуру трансформатора tт-ра при температуре среды tср =+40 0С по формуле:

tт-ра=tср+

tт-ра=40+39,42=79,420С.

3.8.Расчет КПД Трансформатор питания РЭА - реферат трансформатора.

Вычислим КПД трансформатора  по формуле

Таким макаром КПД трансформатора составляет 84%.

Описание конструкции трансформатора

Конструкция трансформатора состоит из магнитопровода, катушки с обмотками и крышки, созданные для сборки и крепления трансформатора.

Предназначение магнитопровода состоит в том, чтоб сделать для магнитного потока замкнутый путь, владеющий может быть наименьшим магнитным Трансформатор питания РЭА - реферат сопротивлением. Потому магнитопроводы трансформаторов нужно изготовлять из материалов, владеющих высочайшей магнитной проницаемостью в сильных переменных магнитных полях.

Для производства трансформатора мы избрали горячекатанную электротехническую сталь 1511 шириной 0.5 мм. Магнитопровод ШЛМ 32х25.

Изоляция обмотки от магнитопроводов осуществляется с помощью каркасов, изготовляемых из негигроскопического материала с неплохой электронной и механической прочностью. Также катушка трансформатора Трансформатор питания РЭА - реферат содержит междуслоевую, межобмоточную и внешнюю изоляцию.

Магнитопровод должен быть отлично скреплен для получения механически крепкой конструкции. После сборки стягивается обоймой, которая сразу употребляется и для крепления трансформатора к шасси. Обойма должна быть изолирована от магнитопровода бумагой либо прессшпаном.

Выводы проводников обмоток припаиваются к лепесткам, размещенным по внешнему периметру Трансформатор питания РЭА - реферат катушки в торцевых её частях.

Сначала делается катушка. Склеивается каркас. Наматывается нужное кол-во витков провода первичной обмотки. Для исключения межслоевого замыкания, также для более ровненькой укладки проводов употребляется межслоевая изоляция (бумага). Концы бумаги проклеиваются. Потом проклеивается межобмоточная изоляция, подходящая для изоляции обмоток.

Далее операция повторяется

Сначала собирается Трансформатор питания РЭА - реферат каркас. Магнитопровод собирается в стык из 2-ух сердечников подковообразной формы (С-образные). Для получения может быть наименьшего магнитного сопротивления в местах стыка С-образных сердечников их торцевые поверхности подвергаются шлифовке. Потом, после того, как на магнитопровод насажена катушка, обе половины склеиваются специальной ферритовой пастой.

Обмотки трансформатора должны быть отлично изолированны как Трансформатор питания РЭА - реферат от магнитопровода, так и друг от друга. Изоляция обмотки от магнитопровода осуществлена с помощью каркаса, сделанного из электротехнического картона (прессшпана).

Не считая каркаса, предохраняющего обмотки от соприкосновения с магнитопроводом, катушка трансформатора содержит междуслоевую, междуобмоточную и внешнюю изоляцию. Междуслоевая изоляция служит для изоляции отдельных слоев каждой обмотки друг от друга Трансформатор питания РЭА - реферат. В качестве таковой изоляции мы избрали один слой кабельной бумаги шириной 0,12 мм для всех обмоток. Междуобмоточной изоляцией, которая служит для сотворения изоляции меж обмотками, и наружной изоляцией, которая защищает обмотку от пробоя на корпус и на примыкающие детали, также от наружных повреждений, выбрали два слоя той же бумаги: кабельной Трансформатор питания РЭА - реферат, с шириной 0,12 мм.

Выводы обмоток припаиваются к лепесткам , которые располагаются на щечке каркаса. Вывод 1 припаивается к лепестку 1 и т.д.

Для получения механически крепкой конструкции и для крепления трансформатора к основанию употребляется кожух.

Катушка трансформатора пропитывается лаком.

По окончании сборки трансформатор маркируется.


Заключение

В итоге выполнения задания был спроектирован Трансформатор питания РЭА - реферат и рассчитан броневой трансформатор питания РЭА, с техническими чертами, приведенными в табл.2.

Разработанная конструкция трансформатора соответствует предложенному техническому заданию на проектирование.

Таблица 2

Технические свойства

Обмотка №1

Обмотка №2

Обмотка №3

Число витков 1038 134 50
Сопротивление неизменному току, Ом 4,27 0,04 23,52
Токи в обмотках в рабочем режиме, А 0,389 3 0,10
Напряжения на обмотках, В 220 24 9
Суммарная мощность вторичных обмоток, Вт 72,9
Габаритная мощность, Вт 79,84
Ток холостого хода Трансформатор питания РЭА - реферат, А 0,19
Частота питающей сети, Гц 50
Напряжение питающей сети, В 220
КПД трансформатора, % 84

Температура перегрева, oC

79,4
Вес трансформатора, кг 1643

Провод марки ПЭЛ – провод с покрытием лаком на маслянной базе, служит для работы при температуре до 105С, имеет аспект меньшей цены.


Перечень использованной литературы
  1. Вересов Г. П. Электропитание бытовой РЭА. М.,1983.

  2. Белопольский И.И., Пикалова Л.Г.. Расчет трансформаторов и Трансформатор питания РЭА - реферат дросселей малой мощности. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 272с.

  3. Сидоров И.Н., Скорняков С.В.. Трансформаторы бытовой РЭА. М.: Радио и связь, 1994. – 367с.

  4. Каретников К.А.. Расчет трансформаторов и дросселей. М..:, 1973. – 272с.




transformaciya-form-obucheniya.html
transformaciya-golovastika-transformiruyushaya-propoved-teoriya-i-praktika-devid-m-braun-perevod-timofeya-cheprasova.html
transformaciya-informacionnih-potokov-v-zvenyah-sensornih-sistem.html