с тестом по физике, 8 класс​

27

Радиотехника

1371 подписчик

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

24 мая 2019

9 тыс. дочитываний

2 мин.

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Если у Вас есть некий трансформаторный сердечник, из которого нужно сделать трансформатор, то необходимо замерить сердечник (как показано на рисунке), а так же замерить толщину пластины или ленты.

Первым делом необходимо рассчитать  площадь сечения сердечника — Sc (см²) и площадь поперечного сечения окна — Sо (см²).

Для тороидального трансформатора:

Sc = H * (D – d)/2

S0 =  π * d2 / 4

Для Ш и П — образного сердечника:

Sc = а * b

S0 =  h * c

Определим габаритную мощность нашего сердечника на частоте 50 Гц:

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

η — КПД трансформатора,

Sc — площадь поперечного сечения сердечника, см2,

So — площадь поперечного сечения окна, см2,

f — рабочая частота трансформатора, Гц,

B — магнитная индукция, T,

j — плотность тока в проводе обмоток, A/мм2,

Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью,

Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью.

При расчете трансформатора необходимо учитывать, что габаритная мощность трансформатора должна быть больше расчетной электрической мощности вторичных обмоток.

Исходными начальными данными для упрощенного расчета являются:

напряжение первичной обмотки U1

напряжение вторичной обмотки U2

ток вторичной обмотки l2

мощность вторичной обмотки Р2 =I2 * U2 = Рвых

площадь поперечного сечения сердечника Sc

площадь поперечного сечения окна So

рабочая частота трансформатора f = 50 Гц

КПД (η) трансформатора можно взять из таблицы, при условии что Рвых = I2 * U2 (где I2 ток во вторичной обмотке, U2 напряжение вторичной обмотки), если в трансформаторе несколько вторичных обмоток, что считают Pвых каждой и затем их складывают.

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

j — плотность тока в проводе обмоток , так же выбирается в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью

Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой.

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

При первоначальном расчете необходимо соблюдать условие — Pгаб ≥ Pвых, если это условие не выполняется то при расчете уменьшите ток или напряжение вторичной обмотки.

После того как Вы определились с габаритной мощностью трансформатора, можно приступить к расчету напряжения одного витка:

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

где Sc — площадь поперечного сечения сердечника, f — рабочая частота (50 Гц), B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

Теперь определяем число витков первичной обмотки:

w1=U1/u1

где U1 напряжение первичной обмотки, u1 — напряжение одного витка.

Число витков каждой из вторичных обмоток находим из простой пропорции:

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

где w1 — кол-во витков первичной обмотки, U1 напряжение первичной обмотки, U2 напряжение вторичной обмотки.

Определим мощность потребляемую трансформатором  от сети с учетом потерь:

Р1 = Рвых /  η

где η — КПД трансформатора.

Определяем величину тока в первичной обмотке трансформатора:

I1 = P1/U1

Определяем диаметры проводов обмоток трансформатора:

d = 0,632*√ I

где d — диаметр провода, мм, I — ток обмотки, А (для первичной и вторичной обмотки).

Для упрощения расчета можно воспользоваться онлайн-калькулятором - https://rcl-radio.ru/?p=20670

Пример расчета

Объяснение:

Общее давление p жидкостей на дно сосуда будет складываться из весовых давлений всех трёх жидкостей:

р = g · ρ₁· h + g · ρ₂· h + g · ρ₃· h или р = g · h · (ρ₁+ ρ₂+ ρ₃), где коэффициент g = 9,8 Н/кг, а значения плотностей жидкостей находим в справочных таблицах: ρ₁ = 13600 кг/м³, ρ₂ = 1000 кг/м³ и ρ₃ = 900 кг/м³. Подставим значения физических величин в расчётную формулу и найдём общее давление p жидкостей на дно сосуда:

р = 9,8 Н/кг · 0,1 м · (13600 кг/м³ + 1000 кг/м³ + 900 кг/м³);

р = 15190 Па.

Чтобы определить давление p₁ на глубине h₁ = 15 см  = 0,15 м, необходимо учесть, что давление p₁ будет создаваться весовыми давлениями столбика ртути и половиной столбика воды: р₁ = g · ρ₁· h + g · ρ₂· h/2 или р₁ = g · h · (ρ₁+ ρ₂/2). Получаем:

р₁ = 9,8 Н/кг · 0,1 м · (13600 кг/м³ + 1000 кг/м³/2);

р₁ = 14308 Па.

ответ: общее давление p жидкостей на дно сосуда ≈ 15,2 кПа, на глубине h₁ давление будет р₁ ≈ 14,3 кПа.