Коэффициент полезного действия.

 

К.п.д. трансформатора при номинальной нагрузке равен:

где – суммарная активная мощность вторичных обмоток (см.п.2)

При частичной нагрузке к.п.д. маломощного трансформатора можно определить по формуле, где учтено небольшое изменение потерь в стали при изменении нагрузки, а также учтено изменение потерь в меди, обмоток вследствие изменения нагрузки. Величина потерь намагничивающего тока принята неизменной:

где – коэффициент нагрузки, определяющий отношение данной нагрузки к номинальной, т.е. отношение данных величин токов вторичных обмоток к их номинальным значениям при номинальных значениях коэффициента мощности (;

– определённые выше полные потери в стали сердечника;

– суммарные потери в меди обмоток при номинальной нагрузке;

– намагничивающий ток, полученный на основании расчета;

- полученное по расчету среднее значение величины изменения напряжения при номинальной нагрузке для трансформатора с двумя вторичными обмотками:

 

 

Отсюда равен:

 

 

 

Проверка трансформатора на нагрев.

Нагрев трансформатора при заданном режиме работы зависит от величины потерь в нём и его теплоотдачи.

В маломощных трансформаторах определяют обычно перегрев (превышение температуры) обмоток, т.е. перегрев катушек над температурой окружающей среды. Перегрев сердечника не имеет столь существенного значения для работы этих трансформаторов, т.к. изоляция, применяемая в сердечниках, является достаточно термостойкой.

 

 

где – суммарные потери в меди обмоток, Вт;

– суммарные потери в стали сердечника, Вт;

– поверхность охлаждения – наружная открытая поверхность сердечника, см²;

– коэффициент теплоотдачи катушки, Вт/см², .

 

Открытая поверхность охлаждения прямоугольной катушки трансформа-тора броневого типа определяется следующим образом:

Открытая поверхность охлаждения сердечника с уширенным ярмом рас-считывается по следующей формуле:

 

 

Отсюда равно:

 

 

Температура обмотки (катушки):

где – температура окружающей среды, которая для обычных условий может быть принята в пределах 35 - 50 ;

 

Поскольку выбранная марка изоляции ПЭВ - 1 соответствует классу Е, то полученное значение температуры обмотки (катушки) удовлетворительное, так как класс Е допускает температуру равную 120 .

 

Сводные данные расчета.

S_II=0.14 кВ×А – суммарная отдаваема полная мощность;

G_c=2.679кг – масса стали сердечника;

 

G_м=0.476кг – масса меди обмото к;

 

 

 

 

P_c=4.85 Вт – потери в стали сердечника;

 

P_м=12.089 Вт – потери в меди обмоток;

 

 

= 0.885 – к.п.д. при номинальной нагрузке;

 

= 59.11 - превышение т. трансформатора над т. окружающей среды;

 

 

 

 

Список использованной литературы.

1) Б.К.Басова. Руководство по курсовому проектированию маломощных трансформаторов. Выпуск 1. Типография МИИТ, Москва, 1969.

 

2) Б.К.Басова. Конструкция маломощных однофазных трансформаторов с воздушным охлаждением. Выпуск 2. Типография МИИТ, Москва, 1969.

 

3) Н.П.Ермолин и А.П.Ваганов. Расчет маломощных трансформаторов. М.-Л., Госэнергоиздат, 1957.

 

4) И.И.Белопольский и Л.Г.Пикалова. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. М.-Л., Госэнергоиздат, 1963.

 

5) Р.Х.Бельян. Трансформаторы малой мощности. Л., Судпромгиз, 1961.