Выбор и расчет трансформатора

3.1. Определение действующих значений I₁ и I₂:

I₁= n₂₁*I_0MAX ;

I₁=0,16*8* =1,3 А;

I₂= I_0MAX ;

I₂= 8* =6,4 А.

3.2. Определяем поперечное сечение стержня на поперечное сечение окна S_CT*S_OK:

Задаёмся значениями:

Коэффициент заполнения медью окна магнитопровода К_ОК=0,35

Приращение магнитной индукции ∆В=0,1 Тл;

Коэффициент полезного действия η=0,6

Определяем габаритную мощность трансформатора:

Р_Г= I₂* U_2m* γ_МАХ(1+ η)/(2* η);

Р_Г=6,4*5,95*0,5*(1+0,6)/(2*0,6)=25,4 Вт;

Гц/Вт;

Выбираем плотность тока j=6*10⁶ А/м²

S_CT*S_OK = ;

S_CT*S_OK= =0,016*10^-6 м⁴ = 1,6 см⁴

3.3. По значению S_CT*S_OK выбираем тип магнитопровода и уточняем его параметры:

Для данной схемы предпочтительней применять разрезной магнитопровод с броневым ферритовым сердечником.

Тип магнитопровода Ш10х10;

S_CT *S_OK=2,08 см⁴;

S_CT=1,0 см²;

Размеры L=36мм, I₀=10 мм, I=26 мм, B=10мм, H=18 мм, h=13мм, L_CP=84мм;

Рис.4. Броневой ферритовый магнитопровод.

3.4. Определяем число витков W1 и W2:

W1= γ_МАХ* U_1m/(S_CT*∆B*fn);

W1=0.5*35,63/(1,0*10^-4*0,1*50000)=36 витков;

W2=W1* n₂₁;

W2=36*0,16 =6 витков.

3.5. Определяем поперечное сечение жил провода q₁ и q₂:

q₁=I₁/j;

q₁=1,3/6*10⁶=0,22*10^{-6 м2} = 0,22мм²;

q₂=I₂/j;

q₂=5,2/6*10⁶=0,86 *10^{-6 м2} = 0,86 мм²;

По рассчитанным значениям выбираем тип провода ПЭТВ (провод эмалированный термостойкий с лаковой изоляцией).

Для сечения жил провода q₁ выбираем провод ПЭТВ:

Диаметр по меди 0,49 мм;

Диаметр с изоляцией d1=0,55 мм;

Пороговое сопротивление Rп=0,0914 Ом*м.

Для сечения жил провода q₂ выбираем провод ПЭЛШО:

Диаметр по меди 0,93 мм;

Диаметр с изоляцией d2=1,08 мм;

Пороговое сопротивление Rп=0,0253 Ом*м.

Пересчитываем q₁ и q₂ с учетом изоляции:

q₁= ;

q₁= =0,24 мм²;

q₂= ;

q₂= =0,91 мм²;

Рассчитываем S_OK:

S_OK= S_CT*S_OK/ S_CT;

S_OK=2,08/1,0=2,08 см² = 2,08*10² мм².

3.6. Проверяем условие размещения обмотки в окне магнитопровода:

(q₁*W1+ q₂*W2)/ S_OK≤K_OK;

(0,24*36+0,91*6)/2,08*10²≤0,35;

0,07≤0,35.

Так как условие соблюдается, то обмотка разместится в окне магнитопровода.

3.7. Расчет суммарной величины немагнитного зазора Iз:

∆Iз=W1²*µo* S_CT/L_W1;

∆Iз=36²*4*3,14*10^-7*1,0*10^-4/0,000386=4*10^{-4 м.}

µo=4*π*10^-7 Гн/м.