Практическая работа по "Магнитным элементам электронных устройств”

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА №1

По дисциплине “Магнитные элементы электронных устройств”

Выполнил:

Студент гр. 365-1

_________К.Ж. Калжанов

 «____»_________2018 г.

Принял:

Доцент кафедры ПрЭ _________Т.Н. Зайченко 

«____»_________2018 г.

Томск 2018

Шифр   БМП13МВ

        Рассчитать двухобмоточный  трансформатор с медными обмотками на броневого магнитопроводе, работающий в условиях принудительного охлаждения.

        Трансформатор должен к удовлетворять критерию минимального веса при номинальных данных:

             Первичное напряжение    U1,B        220

             Вторичное напряжение    U2,B        24

             Вторичный ток                  I2,A          25

             Частота сети питания        f[pic 1],кГц       10

             Коэффициенты мощности Cos[pic 2] и полезного действия [pic 3]

             должны быть не менее 0.95

        Конечными результатами решаемой задачи являются:  линейные размеры магнитопровода, числа витков обмоток и сечения их проводников, весовые показатели магнитопровода, катушек и трансформатора в целом.

Решение задачи:

        Обдув воздухом разрешает принять для расчетов значение коэффициента теплоотдачи  σ = 30 Вт/м[pic 4]*град. Температура перегрева элементов трансформатора над окружающей средой не задана, поэтому принимается среднерасчетное  τ =50[pic 5]С и общая температура нагрева

t = t[pic 6]+ τ = 20+50 = 70[pic 7]C

        Низковольтность обмоток (до 1 кВ) и невысокая температура их нагрева (до 105[pic 8]С) позволяет использовать дешевый обмоточный провод и применять для межслойной и межобмоточной изоляции недорогую конденсаторную или кабельную бумагу с пропиткой. Ожидаются большие сечения обмоток. При среднерасчетной плотности тока j = 2,5 А/мм[pic 9]для вторичной обмотки получаем

S[pic 10]= I[pic 11]/j = 25/ 2,5= 10 мм[pic 12]

Наибольшее сечение проводников обмоток допускается  не более

S[pic 13]=14 / f[pic 14]кГц = 14 / 10=1,4 мм[pic 15]

        Поскольку S[pic 16]• S[pic 17] , нужно применять многожильный провод (круглый) в оболочке  изоляции толщиной до 1 мм. Это позволяет принять среднерасчетное значение заполнения катушки проводниками к[pic 18]= 0.35

        Материалом для магнитопровода целесообразно выбрать электротехнический сплав марки 50Н.

        Пользуясь данными таблиц П1 ÷ П7 Приложений методического пособия (1), выбираем для расчета трансформатора параметры материала магнитопровода , медных  обмоток и показатели геометрии для минимального веса.

Выбранные параметры записаны в таблицах 1, 2.

Таблица 1

Таблица 2

Расчет электротехнических показателей.

1.Габаритная мощность:

   P1= U2 * I2 / (Cos[pic 35]*η)