Всі отримані дані для виробництва зводимо в таблицю 2.8

2.2.4. Всі отримані дані для виробництва зводимо в таблицю 2.8.

Таблиця 2.8

Дані для виробництва друкованої плати

2.3. Конструктивний розрахунок трансформатора

Розрахунок трансформатора робимо по підручнику А. Б. Грумбіної «Електричні машини і джерела живлення радіоєлетронних пристроїв».

Дані для розрахунку:

напруга мережі U₁ = 220 В;

частота мережі f = 50 Гц;

параметри вторинних обмоток: U₂ = 25 В, I₂ = 3 А, U₃ = 15 В,

I₃ = 2 А.

2.3.1. Визначаємо габаритну (споживану навантаженням) потужність:

Р_г = U₂·I₂ + U₃·I₃ = 25·3 + 15·2 = 105 В·А. (2.15)

Відповідно з 2 вибираємо сталь 1513, магнитопровід із пластин товщиною 0,5 мм, у котрого k_c = 0,93, а також знаходимо параметри відповідні Р_г = 105 В·А: В = 1,35 Тл; J = 2,5 А/мм²; k_о = 0,31;  = 0,95.

2.3.2. Визначаємо струм первинної обмотки:

А, (2.16)

де cos ₁ = 0,9 – коефіцієнт потужності трансформатора.

2.3.3. Визначаємо вихідну розрахункову величину S_cS_o, см⁴, для вибору типорозміру магнітопровода:

см⁴ (2.17)

де В = 1,35 Тл – магнітна індукція;

J = 2,5 А/мм² – щільність струму;

k_о = 0,31 – коефіцієнт заповнення вікна міддю обмоток;

k_c = 0,93– коефіцієнт заповнення перетину магнітопроводу сталлю;

 = 0,95 – КПД трансформатора.

Відповідно до отриманого S_cS_o із 2 вибираємо броньовий магнітопровід (рис. 2.4) із пластин Ш2050, у котрого

S_cS_o = 100>94,7 см⁴, із наступними параметрами: а = 20 мм – ширина стрижня; с = 20 мм – ширина вікна; h = 50 мм – висота вікна; b = 50 мм – товщина магнітопроводу; S_c = 9,10 см² – активний перетин стрижня.

Габаритні розміри магнітопровода

Рис. 2.4

2.3.4. Визначаємо число витків обмоток:

, (2.18)

де U_1% = 4,5; U_2% = 9 – відносні падіння напруги в обмотках2.

витків;

витків;

витків.

2.3.5. Визначаємо перетин дротів обмоток:

, (2.19)

де J = 2,5 А/мм² - щільність струму в обмотках.

мм²;

мм²;

мм².

По знайдених перетинах дроту з 2 для дроту марки ПЭВ-1 знаходимо відповідні діаметри дроту обмоток з ізоляцією. Таким чином, d₁ = 0,61 мм; d₂ = 1,33 мм; d₃ = 1,13 мм.

2.3.6. Визначаємо можливість розміщення обмоток у вікні вибраного магнітопроводу:

c_необх = k(ε₂ + δ₁ + δ_1,2 + δ₂ + δ_2,3 + δ₃ + ε₃) + ε₄, (2.20)

де k = 1,2 - 1,3 – коефіцієнт розбухання обмоток за рахунок нещільного розміщення шарів;

ε₂ = 1,0 – 2,0 мм – товщина ізоляції між обмотками і стержнем, вона виконується з електрокартона або гетинакса;

δ_1,2, δ_2,3 = 0,5 – 1,0 мм – товщина ізоляції між обмотками, виконується звичайно з лакотканини;

ε₃ = 0,5 – 1,0 мм – товщина зовнішньої ізоляції котушки;

ε₄ = 1 – 4 мм – відстань від котушки до другого стержня.

Визначаємо число витків в одному шарі кожної обмотки:

, (2.21)

де h = 50 мм - висота вікна магнітопровода;

ε₁ = 2 - 5 мм - відстань від обмотки до ярма;

;

;

.

Визначаємо число шарів кожної обмотки:

, (2.22)

.

Приймемо m₁ = 11.

.

Приймемо m₂ = 3.

.

Приймемо m₃ = 2.

Визначаємо товщину кожної обмотки:

δ = m·(d + γ), (2.23)

де γ – товщина ізоляційної прокладки, що застосовується, якщо напруга між шарами перевищує 50 В.

δ₁ = m₁·(d₁ + γ₁) = 11·0,61 = 6,71 мм;

δ₂ = m₂·(d₂ + γ₂) = 3·1,33 = 3,99 мм;

δ₃ = m₃·(d₃ + γ₃) = 2·1,13 = 2,26 мм.

Знайдені дані підставляємо у формулу (2.20) і одержуємо результат:

c_необх = 1,2·(1 + 6,71 + 0,5 + 3,99 + 0,5 + 2,26 + 0,5) + 1 = 19,552 мм.

Таким чином c_необх не перевищує ширину вікна вибраного магнітопровода, що дорівнює 20 мм, отже, обмотки трансформатора розмістяться у вікні даного магнітопровода.