Реферат Конструирование и расчет сетевого низковольтного трансформатора минимальной массы на 50 Гц
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Расчетно-графическая работа
по дисциплине: «Элементы электронных средств»
«Конструирование и расчет сетевого низковольтного трансформатора минимальной массы на 50 Гц»
Выполнил: ст.гр.
Проверил:
, 2010
Содержание
1 Техническое предложение 5
1.1 Техническая характеристика 5
1.2 Описание и обоснование выбранной конструкции 5
1.2.1 Выбор магнитопровода 5
1.2.2 Выбор катушки 6
1.2.3 Выбор материала для выполнения межобмоточной изоляции 6
1.2.4 Выбор провода обмотки 7
2 Расчет исходных данных для проектирования трансформатора 7
2.1 Разработка структурной схемы блока питания на основе ТЗ 7
2.2 Расчет напряжений и токов вторичных обмоток на основе
структурной схемы блока питания 7
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее техническое задание распространяется на разработку сетевого низковольтного трансформатора минимальной массы КНФУ 701.263.001, предназначенного для использования во вторичном источнике питания.
1 ОСНОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ
Основанием для разработки является задание на расчетно-графическую работу по дисциплине «Элементы электронных средств». Тема: «Сетевой трансформатор».
2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1 Технические параметры
- требования к промышленной сети по ГОСТ 13109-87
- напряжение сети, В 220±10%
- частота сети, Гц 50±1%
- напряжение на выходе вторичного источника питания, В 5±10%
- ток на выходе вторичного источника питания не менее, А 0,5
Остальные технические параметры определяются в ходе проектирования.
1.2 Условия эксплуатации
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 УХЛ 4.2
- диапазон рабочих температур, оС +10… +35
- средняя температура, оС +28
- относительная влажность воздуха при t = 20 оС, не более 60%
- атмосферное давление, кПа 86,6…106,7
Механические воздействия должны соответствовать ГОСТ 25467–82. Группа исполнения изделия к механическим факторам - М2.
- диапазон синусоидальных вибраций, Гц 1…55
- амплитуда ускорения синусоидальных вибраций, м/с2 10
- пиковое ударное ускорение, не более, м/с2 (g) 150
- степень жёсткости 2
2.3 Остальные требования к трансформатору определяются по результатам проектирования.
1.1 Техническая характеристика
Требования к разработке изделия, установленные в техническом задании, соответствует требованиям ГОСТа. Поэтому изделие изготавливается стандартными приемами и методами, какие-либо специальные операции не требуются.
1.2 Описание и обоснование выбранной конструкции
1.2.1 Выбор магнитопровода
Основной конструкцией трансформатора является магнитопровод и катушки, которые содержат обмотки. В соответствии с ГОСТ 22056-76 для изготовления магнитопроводов маломощных трансформаторов используются электротехнические стали, которые делятся на: горячекатаные, холоднокатаные, малотекстурированные и холоднокатаные текстурированные.
При изготовлении магнитопроводов нужно учитывать, что при частоте 50Гц используются стали марок: 1511, 1512, 1513, 3411, 3412, 3413, Э310, Э320, Э330 при толщине стальных листов или ленты 0,5 и 0,35мм. Для изготовления ленточных магнитопроводов широко применяется холоднокатаная текстурировання сталь марки ХВП. Ленточные магнитопроводы изготовляются из ленты, предварительно покрытой специальными склеивающими составами, выдерживающими высокие температуры при отжиге собранного сердечника.
В соответствии с рекомендациями, приведенными в ГОСТ 22050-76 выбираем ленточный магнитопровод ШЛ, изготовленный из ленты ХВП Э330 толщиной
1.2.2 Выбор катушки
Катушка трансформатора представляет собой совокупность обмоток и системы изоляции, обеспечивающей их нормальное функционирование в заданных условиях окружающей среды. Для изготовления выбираем катушку, имеющую каркас, который изготавливается из пластмассы АГ-4. Для защиты от воздействия окружающей среды, катушка пропитывается изоляционным лаком АВ17.
1.2.3 Выбор материала для выполнения межобмоточной изоляции
Междуслоевая изоляция служит для защиты отдельных слоев каждой обмотки от пробоя между ними. Междуобмоточная изоляция служит для обеспечения необходимой электрической прочности между отдельными обмотками, входящими в катушку. Внешняя изоляция катушки предохраняет обмотку от пробоя на корпус или соседние детали, а также от внешних повреждений. Междуслоевая, междуобмоточная и внешняя изоляция катушки выполняется из различных сортов изоляционной бумаги: кабельной, телефонной, пропиточной, конденсаторной или микалентной.
Необходимо найти температуру перегрева. Для этого воспользуемся формулой:
где
Принимаем
Получили,
Изоляцию первичной обмотки проводим микалентной бумагой толщиной
Изоляцию между слоями первичной обмотки выполняется бумагой
ЭИП-50, 0.09 мм.
1.2.4 Выбор провода обмотки
Выбираются провода обмоток. Для обмоток трансформаторов выпускается ряд проводов круглого сечения с эмалевым покрытием (ПЭЛ, ПЭВ, ПВЛТЛ, ПЭТВ). К данному трансформатору применяется провод марки ПЭЛ с обычной лакостойкой эмалевой изоляцией (ГОСТ 2773-51), так как трансформатор работает при температуре до +105˚ С.
2 Расчет исходных данных для проектирования трансформатора
2.1 Разработка структурной схемы блока питания на основе ТЗ
|
2.2. Расчет напряжений и токов вторичных обмоток на основе структурной схемы блока питания
Согласно ТЗ:
U
н
=5
I
н
= не менее 0,5 А
Выбираем стабилизатор К142ЕН5А, для которого:
U
вх стаб
min
=7,5 В,
U
вх стаб мах
=15
B
I
потр
не более 10мА.
Задаем напряжение на входе стабилизатора:
U
вх стаб
=(3-5)В+
U
н
=5+3=8
B
,
Вычисляем входной ток стабилизатора:
J
вх
=
I
н
+
I
потр
,
I
вх
= 0,5+0,01=0,51 А,
где Iвх- ток на выходе стабилизатора.
К
u
=1,
3
К
i
=
1,95
В результате расчета на выходе трансформатора получаем:
U
2
=
U
вх стаб
·К
u
=8·1,3= 10,4 В,
I
2
=
I
вх
· К
i
=(0,5+0,01) ·1,95=0,99А.
Список литературы
1. ГОСТ 10518-88 Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость. – М.:Госстандарт СССР.
2. ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего пользования. – М.:Госстандарт СССР.
3. ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортировки в части воздействия климатических факторов внешней среды. М.:Госстандарт СССР
4. ГОСТ 20.57.406-81 Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний. М.:Госстандарт СССР.
5. ГОСТ 22050-76 Магнитопроводы ленточные. Типы и основные размеры. М.:Госстандарт СССР.
6. ГОСТ 50444-92 Приборы, аппараты и оборудование. Общие технические условия. М.:Госстандарт СССР.
7. Белопольский И.И. и др. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. М., «Энергия», 1973.- 400 с.
8. Мордвинов В.А. Стабилизированные источники питания на интегральных микросхемах – стабилизаторах напряжения. - М.: МИРЭА, 1994, 87 с.
9. Новаченко, И.В., Телец, В.А. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. – М.: Радио и связь, - 1991.- 272 с.
