Дроссель (стр. 2 из 3)

По найденной величине V

и данным таблиц [2,стр.364-393] выбираем предварительно типоразмер магнитопровода: ПЛ20Х40-100

По формуле (3.3), пользуясь таблицей [ 2,стр.310] , определяем базовый линейный размермагнитопровода дросселя:

а=1.98

, см (3.3)

где

=0.28-коэфициент заполнения окна магнитопровода,выбираем из табл.[2,стр.310]

m=5; n=1.6; l=2-оптимальные коэфициенты формы, определяемые согласно рекомендациям изложенным в [2,стр.158].

Подставляем известные значения в формулу (3.3) и определяем базовый линейный размермагнитопровода дросселя :

а=1.98

=1.21 см

Окончательно уточняем размер магнитопровода, подбирая по табл. [2,стр.364-393] наиболее близкие к найденным значениям V

, а. Выбрав магнитопровод, выписываем из таблицы стандартные значения обьёма стали V , см³ , длину средней магнитной силовой линии l_ст, см, габаритные размеры.

Из таблицы П2-5 [2,стр.377] выбираем магнитопровод ПЛ20Х40-100, у которого:

V

=262 см³;

S

S =256см⁴-площадь сеченияф сталиXплощадь окна;

S

=8см²– активная площадь сечения магнитопровода ;

G

= 1.77кг- вес магнитопровода;

l_ст, =37.7 см.

Габаритные размеры:

h=100мм;

a=20мм;

c=32мм;

C=72.6мм;

H=141.2мм;

B=40мм;

Определяем число витков обмотки дросселя по формуле (3.4) .

= (3.4)

Подставляем известные значения в формулу (3.4) и определяем число витков обмотки дросселя:

=

=1635 витков

Выбираем предварительно марку обмоточного провода, исходя из условий эксплуатации. ПЭВ-1: (t_p- до 105°С; U_p- до 500 В).

Определяем диаметр обмоточного провода по формуле (3.5)

= , мм (3.5)

Подставляем известные значения в формулу (3.5) и определяем диаметр обмоточного провода

= =0.62 мм

Определяем площадь поперечного сечения обмоточного провода по формуле (3.6):

S_пр=

, мм² (3.6)

где

=0.31 мм- радиус обмоточного провода.

Подставляем известные значения в формулу (3.6) и определяем площадь поперечного сечения обмоточного провода:

S_пр=

=0.3 мм²

Используя таблицу с номинальными данными обмоточных проводов [2,стр.359] выбираем провод с ближайшим номинальным значением:

Марка провода: ПЭВ-1

Параметры провода:

d_пр.ном = 0.62 мм;

d_из = 0.67 мм;

S_пр =0.3 мм² ;

g_пр =2.68 г.

Определяем число витков в одном слое обмотки по формуле (3.7)

= (3.7)

Где

=1.1-коэфициент неплотности [1,стр. 185]

Подставляем известные значения в формулу (3.7) и определяем число витков в одном слое обмотки :

= =135 витков

Зная число витков в одном слое обмотки,определяем число слоёв в обмотке по формуле (3.8)

N=

(3.8)

Подставляем известные значения в формулу (3.8) и определяем число слоёв в обмотке :

N=

=12 слоёв.

Назначив толщину межслоевой изоляциии

,определяем сумарную толщину обмотки по формуле (3.9).

t=N*d_из+(N-1)*

,мм (3.9)

Подставляем известные значения в формулу (3.9) и определяем сумарную толщину обмотки:

t=12 *0.67 +(12 -1)*1=20 мм

Определяем величину амплитудного значения рабочего напряжения U_{р мах,} и величину испытательного напряжения U_исп

U_{р мах} =

(3.10)

U_{р мах} =

=294 В.

Значение U_исп выбираемиз таблицы [2,стр.98]

U_исп =1200 В

Выбираем изоляционные расстояния h_{из 1} , h_из.ос ,h_изн ,h_ос пользуясь приведенными рекомендациями [2,стр.100-107] .

h_{из 1} =2 мм –расстояние от крайнего витка обмотки до сердечника;

h_из.ос =2 мм-расстояние от первого слоя обмотки до серднчника через сплошную изоляцию каркаса;

h_изн =0.34 мм – толщина внешней изоляции обмотки.

h_ос=3 мм-толщина каркаса.

Определяем коэфициенты укладки провода k_у1 , k_у2 пользуясь справочными таблицами : [2,стр. 103-104].

k_у1=1.05 - коэфициенты укладки провода в осевом направлении;

k_у2=1.06- коэфициенты укладки провода в радиальном направлении.

Определяем коэфициент выпучивания провода обмотки k_в , используя справочный рисунок [2,стр.104].

k_в=1.07

Используя рекомендации [2,стр.107] определяем зазор между катушкой и сердечником.

Определяем радиальный размер обмотки дросселя по формуле (3.11)

= , мм (3.11)

Где k_мс =1.08- справочный коэф. учитывающий распущенность межслоевой изоляции [2,стр.105] ;

h_из.мс=0.09мм –толщина межслоевой изоляции из пропиточной бумаги марки ЭИП-50.

Подставляем известные значения в формулу (3.11) и определяем радиальный размер обмотки дросселя:

= = 10мм

Определяем среднюю длину витка пользуясь рекомендациями изложенными в [2,стр.107].

l_ср=

,м (3.12)

где

a_k=a+h_ос=20+3=23мм;

b_k=b+ h_ос=40+3=43мм;

r=20mm;

Подставляем известные значения в формулу (3.12) и определяем среднюю длину витка дросселя :

l_ср=

=0.26 м.

Определяем массу меди обмотки.

G_m= l_ср*

*g_m*10^-3,кг (3.13)

Подставляем известные значения в формулу (3.13) и определяем массу меди обмотки:

G_m= 0.26_*1635*2.28 *10^-3= 0.78 кг.

Определяем потери в обмотке.

P_m=2.65*

*G_m, Вт (3.14)

P_m=2.65*16*0.78=32.86 Вт

3.2 Расчет КПД дросселя.

По формуле (3.15) и кривой, рисунок 5 [2], определяем потери в стали для индукции В =0.6 (Тл).

Р

= р * G , (3.15)

Где р

=0.9Вт/кг - удельные потери ( на 1 кг стали ) [2,стр.179];

G

=1.77 кг - масса магнитопровода.

Тогда:

Р

=0,9*1.77=1.59 Вт .

Определяем рабочую мощность дросселя по формуле (3.16)

P_p=U_p*I_p(3.16)

P_p=210*1.2=252 Вт

Определяем КПД дросселя, используя рекомендации приведенные в [2,стр.195].

(3.17)

Подставляем известные значения в формулу (3.17) и определяем КПД дросселя:

=89 %,что допустимо.

4. Обоснование конструктивных параметров и уточнение конструкции

В данной работе разрабатывается маломощный дроссель питания. Медная проволока обмотки намотана на каркас и через отверстие в щёчке каркаса выведена на внешнюю поверхность стенки, припаяна к лепестку, с которого в последствии происходит снимание или подача электрических сигналов.