Навигация
Коэффициент плоской части импульса
37331
знак
0
таблиц
1
изображение
2.15 Коэффициент плоской части импульса
Проверяем коэффициент плоской части импульса
= 0.88 / 22 = 0.04 (2.49)
Сравнивая его с исходным λ = 0.04 приходим к выводу, что расчет был произведен правильно.
2.16 Проверка трансформатора на нагревание
Так как потери в обмотках малых трансформаторов относительно малы по сравнению с магнитными потерями в сердечнике, то нагрев обмотки практически не представляет опасности и расчетную проверку их температуры можно не производить. Основные потери энергии в рассматриваемых трансформаторах сосредоточены в их сердечнике, что приводит к заметному нагреванию трансформатора.
Определяем площадь открытой торцевой поверхности сердечника:
=4·1.2·1.55+2·1.55·3.1+1.55·2.946=21.64 (см2) (2.50)
Определяем превышение температуры сердечника над температурой окружающей среды
=
= 12 град (2.51)
где α0=13·10-4 – коэффициент теплоотдачи открытой торцевой части поверхности сердечника, Вт / см2 град
Scep – площадь открытой торцевой части поверхности сердечника, см2;
2.17 Параметры трансформатора и проверка искажения импульса напряжения
Определяем активные сопротивления обмоток
= 0.62·(23 / 69)2 = 0.0558 (Ом). (2.52)
Определяем эквивалентное активное сопротивление контуров вихревых токов в материале сердечника трансформатора, приведенное к числу витков первичной обмотки
=12·(23)2·2. 3·0.6·10-4 / 0.012·12 = 730(Ом) (2.53)
где δс – толщина листа сердечника, см;
ρс – удельное электрическое сопротивление материала сердечника, Ом·см2/см;
l – общая длина магнитопровода сердечника, см;
Sc – поперечное сечения стержня сердечника, см2.
Находим активные сопротивления упрощенной схемы замещения
= 30 + 0.05 = 30.05 (Ом) (2.54)
730·(249 + 0.0558) / (730 + 249 + 0.0558)=22.4 (Ом). (2.55)
Находим электродвижущую силу источника прямоугольных импульсов:
= 30.05/ 24.4 = 1.23 (2.56)
= 1800·23 / 69 = 540 (В) (2.57)
= 540·(1 + 1.23) = 1204 (В) (2.58)
Индуктивность рассеяния первичной и вторичной обмоток, приведенных к первичной обмотке:
=(0.4·3.14·(23)2·8.74 / 2.346)== 4.2·10-6 (Гн) (2.59)
где lw – средняя длина витка обеих обмоток, см;
ls – общая длина обмоток по высоте стержня сердечника, см;
δ1, δ2 – толщина обмоток, см;
δ12 – толщина изоляции между обмотками, см.
Находим распределенную емкость между обмотками при однослойном и двухслойном исполнении:
= 0.0855·4·8.74·2.346·10-12/ 0.007= 10.018·10-10 (Ф). (2.60)
Находим волновое сопротивление обмоток трансформатора
= (4. 2·10-6 / 10.018·10-10)1/2 = 64 (Ом) (2.61)
3. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИИ
В целом выбор конструкции ИТ должен производиться с учетом всего комплекса требований, предъявляемых к ИТ, и рассматривается как наиболее ответственный этап проектирования, поскольку в наибольшей мере определяет технико-экономические показатели ИТ, его технологичность, эксплуатационные свойства.
Следует отметить, что пределов совершенствованию технических решений принципиально не существует, и поэтому при выборе конструкции ИТ только правильный подход может привести к лучшим результатам.
Итак, рассчитанный импульсный трансформатор стержневого типа, с обмотками прямоугольного типа, размещенными на одном стержне. Первичная обмотка ИТ – однослойная, а вторичная двухслойная.
Сердечник трансформатора выполнен из горячекатаной листовой электротехнической стали, толщина которой 0.018(см). В качестве изоляции между листами сердечника трансформатора служит порошкообразная окись кремния.
Поперечное сечение стержня трансформатора составляет 2.3Ы (см2), высота окна сердечника - 2.946 (см), длина ярма – 3.1 (см). Масса сердечника данного импульсного трансформатора равна 0.2 (кг).
Обмотки трансформатора выполнены из меди. Первичная обмотка состоит из 23 витков, а вторичная из 69 витков. Диаметр провода с изоляцией первичной обмотки 1.020(мм), а вторичной 0.58 (мм). Толщина первичной обмотки 0.724 (см), а вторичной 0.22 (см), их массы 0.012(кг) и 0.013(кг) соответственно. Общая масса меди 0.025 (кг). В качестве изоляции между обмотками служит лакоткань ЛШС, толщина которой 7·10-3 (см). Обмотки наматываются на каркас, выполненный из электрокартона ЭВ.
Охлаждение импульсного трансформатора – воздушное.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе был проведен расчет импульсного трансформатора. Импульсный трансформатор – это специальный тип трансформатора, который служит для трансформации кратковременных периодически повторяющихся импульсов напряжения приблизительно прямоугольной формы порядка нескольких микросекунд и менее. С помощью импульсных трансформаторов осуществляется повышение амплитуды импульса напряжения, изменение полярности импульса.
Импульсные трансформаторы применяют во множестве современных устройствах радиоэлектроники, летательных аппаратах, автоматике, установках связи, а также в других областях техники.
При расчете маломощных ИТ большей частью приходится исходить из требований обеспечения электрической прочности и нормального размещения обмоток.
Конструктивный расчет ИТ состоит в выборе главных размеров МС и обмоток. Исходными данными для конструктивного расчета, являются значения параметров схемы замещения — индуктивности рассеяния, динамической емкости и индуктивности намагничивания ИТ, полученные в результате электромагнитного расчета по изложенной выше методике.
По проведенному расчету импульсного трансформатора можно сделать вывод о том, что он относится к классу ИТ напряжения до 20кВ. Коэффициент полезного действия ИТ составляет 86 %. Данный ИТ обладает маленькой индуктивностью рассеяния Ls = 4.2
10-6 (Гн) и распределенной емкостью Cр = 10.01810-10 (Ф), которые являются паразитными параметрами.
У данного ИТ коэффициент искажения плоской части импульса 
=0.04. Рассчитанный ИТ является малогабаритным.
Недостатком данного ИТ является то, что он нагревается. Этот недостаток можно устранить путем применения масленого охлаждения, но это значительно увеличит сложность и стоимость конструкции.
Этот трансформатор можно отнести к малым импульсным трансформаторам. Благодаря своим небольшим размером данный трансформатор может найти широкое применение.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. “Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы” Харьков,1988.
2.Вдовин С.С. “Проектирование импульсных трансформаторов” Л.,1991.
Похожие работы
... 2 – управляющее напряжение 2; 3 – выходной сигнал. Рисунок 3.12 – Диаграммы работы буфера управляющего напряжения. Промоделируем динамику работы всей схемы электрической принципиальной (приложение В). Реальный анализ схемы в составе импульсного источника питания в программе проектирования электронных схем не возможен ввиду использования с схеме импульсного трансформатора, модель которого в ...
... напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения. Импульсный трансформатор Импульсный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для ...
... общего и специального назначения. Силовые трансформаторы общего назначения применяются на линиях передачи и распределения электроэнергии, а также в различных электроустройствах для получения требуемого напряжения. Трансформаторы специального назначения характеризуются разнообразием рабочих свойств и конструктивного использования. К этим трансформаторам относятся печные и сварочные трансформаторы, ...
... мощностью от нескольких единиц до 1 млн кВ-А и напряжением до 1250 кВ используются в сетях для распределения электроэнергии. К силовым относятся и трансформаторы малой мощности от 10 до 300 В-А, применяемые в устройствах радиотехники, промышленной электроники и автоматики. По способу охлаждения силовые трансформаторы подразделяются на масляные и воздушные; автотрансформаторы - используются для ...
0 комментариев