По формулам (3.27) и (3.28) определяем число слоев обмоток по внутреннему диаметру

18. По формулам (3.27) и (3.28) определяем число слоев обмоток по внутреннему диаметру.

 , (3.27)

, (3.28)

у₁=3.14(19.36+0.36)=61.9мм;

у₂=3.14(19.36+0.52)=62.45мм;

у₃=3.14(19.36+0.52)=62.45мм;

у₄=3.14(19.36+0.38)=62мм;

 слоя;

 слоя;

 слоя;

 слоя;

19. По формулам (3.29) и (3.30) определяем диаметры трансформатора после укладки провода вторичных обмоток:

, (3.29)

 , (3.30)

;

;

;

К_у=1.15-коэфициент укладки;

20. По формуле (3.31) находим длину среднего витка вторичных обмоток (в соответствии с рисунком 3.1)

;

;

 

21. По формулам (3.32) и (3.33) находим окончательные размеры трансформатора после изоляции обмотки миколентной бумагой 0,1 мм одним слоем с половинным перекрытием,

(3.32)

(3.33)

22.Окончательные габаритные размеры трансформатора с учетом коэффициента выпучивания определяем по формулам (3.34)-(3.36): К_в=1.2 (таблица 3.5)

(3.34)

 (3.35)

(3.36)

;

 ;

;

23. По формуле (3.37) определяем потери в стали (р_ст =33Вт·кг находим по рисунку 3.2):

 (3.37)

.

24. По формуле (3.38) определяем активную составляющую тока холостого хода:

(3.38)

.

25. По формуле (3.39) определяем реактивную составляющую тока холостого хода (Н=3.5 А/см – определяем по рисунку 3.3):

(3.39)

26. По формулам (3.40)-(3.41) определяем ток холостого хода:

(3.40)

(3.41)

;  

;

27. Определяем активное сопротивление обмоток по формуле (3.42):

 , (3.42)

 ,

 

28. Определяем активные падения напряжения в обмотках трансформатора по формулам (3.43)-(3.44):

 (3.43)

 (3.44)

 , ,

,  ,

,  ,

, ,

29. По формулам (3.45)-(3.49) и по таблице 3.6 определяем массу проводов, потери меди и КПД трансформатора(m=2.65г – масса провода):

, (3.45)

гр;

(3.46)

,  (3.47)

 ,

Вт,

Вт,

,

. (3.48)

 , (3.49)

30. По формулам (3.50)-(3.51) определяем расчётный коэффициент А

(3.50)

,

А= (3.51)

А=

3.2 Теплотехнический расчёт.

1. По формуле (3.52) определяем поверхность охлаждения трансформатора:

(3.52)

2. Определяем абсолютную температуру окружающей среды по формуле (3.53)

Т_о.с.=t_о.с.+273⁰С, (3.53)

Т_о.с=40+273=313⁰К.

3. Принимаем поверхностное превышение температуры θ_п=50⁰С и находим температуру поверхности трансформатора по формуле (3.54)

Т= θ_п+ Т_о.с (3.54)

Т=50+313=363⁰

4. Определяем коэффициент теплоотдачи по формуле (3.5)

(3.55)

 Вт/м²

5. Определяем тепловую проводимость по формуле (3.56)

σ=α·, (3.56)

σ=15·10^-4·46=0.069Вт/⁰С;

6. Определяем поверхностное превышение температуры по формуле (3.57), величину β берем равной единице (для трансформаторов мощностью меньше 150В·А)

θ_п=, (3.57)

где α₊=0.004 1/⁰С – температурный коэффициент для медного провода.

Примем θ_ср=62⁰С тогда средняя по объёму температура обмотки равна

t_ср= t_о.с+ θ_п,  (3.58)

t_ср=40+62=102⁰С

Отсюда следует, что трансформатор будет работать при предельной температуре с запасом температуры в 3⁰С при нормальной температуре для данного провода обмотки 105⁰С,что допустимо,т.к.трансформатор будет устанавливаться на шасси обеспечивающее дополнительный отвод тепла.

ПАСПОРТ

Данный трансформатор предназначен для преобразования напряжения в зарядном устрйстве.

Электрические данные:

1. Напряжение питания 100 В

2. Потребляемый ток 0.45 А  

3. Напряжение на выходе вторичных обмоток 7;12;21 В

4. Токи вторичной обмотки 1;1;0.6 А

5.Мощность вторичной обмотки 40.6Вт

6.Рабочая частота 400Гц

Условия эксплуатации:

Температура окружающей среды +40 град. С.

Годовой выпуск  25000 шт./год.

Конструкция магнитопровода  тороидальный

ВЫВОДЫ

Стоимость конструкции не высока, т.к. для ее разработки берутся не дорогие материалы.

В процессе выполнения данного курсового проекта была разработана конструкция трансформатора питания. Определены конструкторские и технические параметры трансформатора. Произведен выбор материалов, необходимых для изготовления трансформатора и его составных частей. Выполнены необходимые расчеты по определению электрических и конструктивных параметров трансформатора. Получены определенные навыки расчета параметров и разработки технической конструкторской документации на изготовление элементов электронной аппаратуры.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. М.И. Мелопольский, Л.Г. Пикалова. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. - М. Энергия. 1970.

2. В.Л. Соломахо и др. Справочник конструктора — приборостроителя. Проектирование. Основные нормы. - Мн. Высшая школа. 1988.

3. В.А. Волгов. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. -М. Энергия. 1977.