На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Контрольная Трансформация напряжений или токов посредством электромагнитной индукции как основная функция трансформатора. Конструирование трансформатора, предназначенного для преобразования систем переменного электрического тока. Расчет тороидального трансформатора.

Информация:

Тип работы: Контрольная. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 14.03.2010. Сдан: 2010. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


25
Министерство образования и науки Украины
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Кафедра ПЭЭА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по предмету: Элементная база ЭА
на тему: Трансформатор
Разработал
Руководитель проекта
Харьков 2009
Содержание
    Введение
      1. Анализ ТЗ
      1.1 Анализ условий эксплуатации
      1.2 Обоснование дополнительных требований и параметров
      2. Обзор аналогичных конструкций и выбор направления проектирования
      3. Электрический и конструктивный расчет
      3.1 Расчет тороидального трансформатора
      3.2 Теплотехнический расчёт
      Выводы
      Перечень ссылок

Введение

За, последние годы широкое применение получила радиоэлектронная техника, характер и функции которой требуют применения десятков и сотен тысяч различных комплектующих изделий. Среди которых трансформаторы составляют весомую и неотъемлемую часть.

Они выполняют ответственную функцию - преобразование посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

К примеру, идеальный трансформатор осуществляет трансформацию напряжений или токов, что позволяет получить требуемое напряжение, согласовать напряжение и ток первичной цепи с сопротивлением нагрузки вторичной цепи или дать вторичное напряжение, требующееся для создания вторичного источника питания РЭА.

Благодаря этим достоинствам трансформаторы успешно используются в таких радиоэлектронных устройствах, к которым предъявляются повышенные требования точности и стабильности электрических и эксплуатационных параметров.

Трансформаторы используются в электронной аппаратуре, различных системах автоматического управления и регулирования, в электрооборудовании транспорта и измерительной технике. При помощи трансформаторов можно не только преобразовать электрическую величину, но и реализовать требуемую функциональную зависимость между этими величинами.

В этом курсовом проекте также решается задача конструирования трансформатора, предназначенного для преобразования систем переменного электрического тока. Вся трудность заключается в том, что трансформаторы имеют большие габариты, массу что значительно ограничивает их применение в интегральных схемах.

1. Анализ ТЗ

1.1 Анализ условий эксплуатации

Согласно технического задания необходимо спроектировать трансформатор с такими характеристиками:

U=100В - напряжение цепи питания;

f=400Гц - частота сети питания;

U=7 В; 12 В; 21 В; - напряжения вторичных обмоток;

I=1 А; 1 А; 0,6 А - токи вторичных обмоток;

Обеспечить минимальные -габаритные размеры

Программа выпуска 25000 шт. в год.

В условиях ТЗ не указан вид аппаратуры, в которой будет использоваться трансформатор. По ГОСТ 15150-69 он относится к первой группе исполнения УХЛ (аппаратура, работающая в жилых помещениях), категория размещения 4.2 (аппаратура, предназначенная для эксплуатации в отапливаемых помещениях). Общие нормы климатических воздействий на РЭА для исполнения УХЛ приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Общие нормы климатических воздействий на РЭА

Исполнение
Категория
размещения
Воздействия температуры, °С
Воздействия относительной влажности,%
Рабочие
Предельные
Рабочие
Верхн.
Нижн.
Ср.
Верхн.
Нижн.
Верхнее
УХЛ
4.2
+35
+10
+20
+40
+1
98%
при 25°С
В соответствии с ГОСТ 16019-78 должна выдерживать нормативные воздействия, приведенные в таблице 1.2
Таблица 1.2 - Наземная профессиональная РЭА. Нормы климатических и механических воздействий для 1-й группы
Вид воздействия, характеристики
Нормы воздействий
Прочность при транспортировании (в упакованном виде):
ускорение, g
15
длительность ударного импульса, мс
11
число ударов, не менее
1000
Теплоустойчивость:
рабочая температура,
40
предельная температура,
55
Пониженное атмосферное давление:
атмосферное давление, кПа
70
Холодоустойчивость
предельная температура,
-40
Влагоустойчивость:
влажность,%
93
температура,
25

1.2 Обоснование дополнительных требований и параметров

В некоторых случаях унифицированные трансформаторы не могут быть использованы и необходимо рассчитывать и конструировать трансформаторы частного применения.

В конструкции трансформатора имеется сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью и малым уровнем потерь и возможно большей индукцией насыщения. Обычно для трансформаторов питания применяются разрезные сердечники, полученные из набора отдельных пластин. Разрезные сердечники требуют введения дополнительных элементов конструкции, обеспечивающих их сжатие и механическое соединение для уменьшения воздушного зазора. Сердечник обычно изготавливают из стальной ленты и пластин, а также из пермалоя и феррита для исключения контакта между слоями ленты и пластин, приводящего к увеличению потерь в сердечнике, который имеет конечную толщину. Поэтому тем большей магнитной проницаемостью обладает сердечник, чем более тонкие ленты используется в нем.

Изготовить трансформатор, одновременно удовлетворяющий требованию минимальной массы, стоимости, перегрева, и падения напряжения, невозможно. Например, если предъявляется требование минимальной стоимости, то в связи с тем, что стоимость проводов (меди) значительно выше сердечника (стали), выгоднее увеличить размеры и массу сердечника и уменьшать окно.

Если же важно, чтобы трансформатор имел минимальную массу, то следует уменьшить сечение сердечника и увеличивать окно, а необходимый режим работы сердечника обеспечивать, увеличивать число витков.

Лучшие магнитные свойства имеют ленточные сердечники, у которых направление магнитных силовых линий совпадает с направлением проката. Кроме того, в них можно использовать очень тонкие ленты толщиной до 0,01 мм. Ленточные разрезные сердечники в настоящее время нормализованы.

В миниатюрных трансформаторах большое распространение получили ленточные сердечники с уширенным ярмом, сердечники кабельного типа.

Основными требованиями к магнитному материалу, применяемому в трансформаторах питания, являются высокая индукция насыщения и малые потери. Для маломощных трансформаторов, питающихся напряжением частотой 50-400 Гц, основным требованием является высокая индукция насыщения. При увеличении размеров трансформаторов объём сердечника увеличивается быстрее, чем поверхность охлаждения.

При использовании ленточных проводников увеличивается коэффициент заполнения, не возникает пустот между обмотками, значительно улучшается теплоотвод, увеличивается долговечность трансформатора и способность выдерживать перегрузки.

К капсулированию прибегают, когда требуется обеспечить наименьшую массу и габариты трансформатора. Капсулирование производят, заливая трансформатор в разъёмной форме, обволакивая его или закрывая в пластмассовую коробку, При капсулировании трансформаторов используются специальные компаунды на основе тепло - и влагостойких смол, чаще всего эпоксидных и полиэфирных.

Для уменьшения массы капсулированных трансформаторов толстым слоем компаунда можно покрывать не всю поверхность, а только наиболее уязвимые места. Затем трансформатор покрывают специальной влагостойкой эмалью типа 7141, ЭП74 или покровным лаком.

2. Обзор аналогичных конструкций и выбор направления проектирования

Конструкция заданного маломощного трансформатора в большей мере зависит от заданных характеристик. Следовательно, после анализа технического задания стало известно, что конструируемый трансформатор должен иметь следующие исходные данные:

U=100В - напряжение цепи питания;

f=400Гц - частота сети питания;

U=7 В; 12 В; 21 В; - напряжения вторичных обмоток;

I=1 А; 1 А; 0,6 А - токи вторичных обмоток;

Конструкция магнитопровода - тороидальный

Программа выпуска 25000 шт. в год.

Обеспечить минимальные габаритные размеры - не надо!

Трансформатор имеет большие электромагнитные силовые потоки, а соответственно большие размеры обмоток элемента. Для уменьшения размеров и массы важную роль играет грамотный подбор материалов составных частей трансформатора.

Аналогичной конструкцией для данного трансформатора является конструкция:

ТА5-115-400. ОЮ0.71.000 ТУ-трасформатор анодный, номер 5 из унифицированного ряда, напряжение 115В, частота 400Гц;

В современных РЭА масса и габариты устройств питания составляют 0.5-0.1 общей массы и габаритов и на их долю приходится в некоторых случаях до 50% отказов.

Это требует совершенствования трансформаторов питания. Основные трудности при этом определяются тем, что материалы сердечников имеют ограниченные магнитную проницаемость и индукцию насыщения и большие потери. Прогресс в конструкциях трансформаторов в последние годы определяется совершенствованием методов проката, что позволило получить ленты толщиной до 0,01мм, а также развитием ферритов, пригодных для использования в маломощных трансформаторах питания.

На основании практических данных наиболее приемлемым при данных условиях считается тороидальный трансформатор.

Нет обзора трансформаторов вообще, и, в частности, их конструкций!

Учитывая эти недостатки в существующих трансформаторах, относительно проектируемого выбираем следующие направления:

1) Для стяжки трансформатора используем шайбы специальной формы;

2) Фиксация всей конструкции к основанию происходит болтовым соединением;

3) Токосъем выполним в виде паянного соединения контактов трансформатора с отводящими элементами;

3. Электрический и конструктивный расчет

3.1 Расчет тороидального трансформатора

1. Выбираем конфигурацию магнитопровода

В качестве материала для магнитопровода выбираем сталь Э340 с толщиной ленты 0.15мм.

2. Определяем мощность вторичной обмотки по формуле (3.1)

Р2= U2, (3.1)

Р2=7·1+12.1+21.06=40.6 ВА.

3. Определение ориентировочных величин

Величины берём из таблицы 3.1 какого источника?, индукцию уменьшаем для того, чтобы при увеличении напряжения питающей сети в заданных пределах максимальная индукция не превышала табличное значение:

В=1.65Тл- индукция; =6.5А/мм - плотность тока; k=0.17 - коэффициент заполнения окна; k=0.88- коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью.

4. По формуле (3.2) определяем произведение сечения стали магнитопровода на площадь его окна. Однозначно определяет требуемый типоразмер магнитопровода:

SS=, (3.2)

Тогда, подставив значения, получили

SS=см4

5. Из таблицы 3.2 - то же самое выбираем магнитопровод ОЛ 20/32-16;

S=0.84см2- активная площадь сечения магнитопровода;

G= 0.052 кг - вес магнитопровода;

= 8.1см - средняя длина магнитной силовой линии;

P=33.7 В·А-мощность трансформатора.

Vст=7.77 см3-обьём магнитопровода.

Габаритные размеры:

d=20мм-внутренний диаметр м и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.