Проект гелеоисточника для энергохозяйства (стр. 6 из 11)

Рассчитанные значения занесли в таблицу 2.12.

Таблица 2.12. Величина относительных потерь мощности в обмотках

Типоразмер сердечника	Искомая величина
К10х6х3	0.03
2К20х12х6	6.018∙10 ^-4

Определили относительную величину амплитуды тока намагничивания[8]:

, (2.12)

где d – величина относительных потерь мощности в обмотках, рассчитывается по формуле 2.11;

Р_вых – мощность, которая может быть передана в нагрузку, Вт;

Р_с – потери мощности в сердечнике при данном ΔВ, Вт.

Полученные значения занесли в таблицу 2.13.

Таблица 2.13. Относительная величина амплитуды тока намагничивания

Типоразмер сердечника	Искомая величина
К10х6х3	0,151
2К20х12х6	0,182

Из справочника нашли объем трансформатора с размерами сердечника К10х6х3 и 2К20х12х6 при λ₀=0,7:

Таблица 2.14. Объём трансформатора

Типоразмер сердечника	Искомая величина, см³
К10х6х3	0,56
2К20х12х6	6,85

Рассчитали максимальную выходную мощность сердечника с данными размерами:

(2.13)

= (2·2,033·10⁶·(30000·0,76)²·(0,925–0,462)/2+1)^0,5= 30,8 Вт

Полученные значения занесли в таблицу 2.15.

Таблица 2.15. Максимальная мощность даваемая трансформатором в нагрузку

Типоразмер сердечника	Искомая величина, Вт
К10х6х3	30.8
2К20х12х6	499.3

По данным таблиц 2.13 и 2.14 построили по двум точкам с координатами (P_{выхмакс}; V_т) зависимость P_{выхмакс}от V_т на рис. 2.9.

По заданной мощности с графика сняли значение объёма трансформатора V_т, V_т=1,2 см³.

Нашли интервал объёмов, в котором может находиться наш сердечник:

V_т.макс= V_т+0.4∙ V_т=1,68 см³; V_т.мин= V_т-0.4V_т=0,72 см³.

По найденному интервалу нашли по справочнику типоразмеры сердечников, объёмы которых лежат в найденном интервале: 2K10x6x3, К12x5x5.5, 2K12x8x3, K16x10x4.5. Из найденных типоразмеров сердечников выбрали наиболее подходящий нашему трансформатору [9].

Используя значения S_т при lо=0.1; 0.3; 0.5; 0.7 для выбранных материалов определили зависимости P_т.макс= f(lо) по формуле 2.6. Результаты вычислений сведены в таблицу 2.16.

Таблица 2.16. Значение P_т.макс, Вт

Значение l_о	Типоразмер сердечника
Значение l_о	2K10x6x3	К12x5x5.5	2K12x8x3	K16x10x4.5
0.1	0,874	1,151	1,094	1,476
0.3	0,99	1,23	1,295	1,773
0.5	1,105	1,306	1,496	2,067
0.7	1,221	1,385	1,696	2,367

Далее пользуясь формулами нашли зависимость P_с=f(DB) для всех выбранных типоразмеров сердечников.

Нашли потери в обмотках, где d находится по формуле 2.11, а P_c определили с учетом формул 2.5 и 2.8 для каждого значения DB и lо.

(2.14)

Рассчитали потери в трансформаторе для каждого значения d и lо для всех выбранных типоразмеров сердечников по формуле:

(2.15)

Рассчитанные значения P_т, P_o, P_c, d для выбранных типоразмеров сердечников занесены в таблицы 2.17 – 2.20.

Таблица 2.17. Значение величин для сердечника 2K10x6x3

Значение l_о	Значение DB, Тл	Значения величин
Значение l_о	Значение DB, Тл	Р_с, Вт	d	Р_о, Вт	Р_т, Вт
0.1	0,78	0,428	0,066	8,216	8,643
	0,624	0,278	0,108	13,737	14,016
	0,468	0,161	0,217	28,05	29,01
	0,312	0,075	0,761	45	45
	0,156	0,022	1,49	126,23	126,3
0.3	0,78	0,428	0,022	2,696	3,214
	0,624	0,278	0,035	4,298	4,577
	0,468	0,161	0,065	8,026	8,187
	0,312	0,075	0,163	21,166	21,241
	0,156	0,022	1,869	434,053	439,074
0.5	0,78	0,428	0,014	1,692	2,12
	0,624	0,278	0,022	2,674	2,953
	0,468	0,161	0,04	4,897	5,058
	0,312	0,075	0,096	12,108	12,183
	0,156	0,022	0,625	98,427	98,449
0.7	0,78	0,428	0,011	1,285	1,713
	0,624	0,278	0,017	2,024	2,302
	0,468	0,161	0,03	3,677	3,838
	0,312	0,075	0,071	8,873	8,948
	0,156	0,022	0,399	57,445	57,466

По данным таблицы для каждого значения l_о построили зависимость P_o(DB), Р_с(DB), Р_т(DB) для l_о=0,1 ‑ рис. 2.10, l_о=0,3 ‑ рис. 2.11, l_о=0,5‑рис. 2.12, l_о=0,7 ‑ рис. 2.13.

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,1.

Рис. 2.10

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,3.

Рис. 2.11

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,5.

Рис. 2.12

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,7.

Рис. 2.13.

Таблица 2.18. Значение величин для сердечника 2K12x8x3

Значение l_о	Значение DB, Тл	Значения величин
Значение l_о	Значение DB, Тл	Р_с, Вт	d	Р_о, Вт	Р_т, Вт
0.1	0,78	0,535	0,036	4,445	4,98
	0,624	0,348	0,058	7,188	7,536
	0,468	0,201	0,11	13,894	14,096
	0,312	0,094	0,301	41,615	41,709
	0,156	0,027	5,9	1389	1389,1
0.3	0,78	0,535	0,013	1,541	2,076
	0,624	0,348	0,02	2,431	2,779
	0,468	0,201	0,036	4,436	4,637
	0,312	0,094	0,087	10,861	10,955
	0,156	0,027	0,53	81,484	80,511
0.5	0,78	0,535	0,008	0,994	1,529
	0,624	0,348	0,013	1,561	1,909
	0,468	0,201	0,023	2,818	3,019
	0,312	0,094	0,054	6,682	6,777
	0,156	0,027	0,276	37,756	37,783
0.7	0,78	0,535	0,006	0,771	1,306
	0,624	0,348	0,009	1,029	1,557
	0,468	0,201	0,018	2,174	2,375
	0,312	0,094	0,042	5,09	5,184
	0,156	0,027	0,199	26,256	26,283

По данным таблицы для каждого значения l_о построили зависимость P_o(DB), Р_с(DB), Р_т(DB) для l_о=0,1 ‑ рис. 2.14, l_о=0,3 ‑ рис. 2.15, l_о=0,5 ‑ рис. 2.16, l_о=0,7 ‑ рис. 2.17.

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,1.

Рис. 2.14.

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,3.

Рис. 2.15.

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,5.

Рис. 2.16

Графики зависимости Р_о, Р_с, Р_т от величины магнитной индукции при λ_о=0,7.

Рис. 2.17

Таблица 2.19. Значение величин для сердечника K12x5x5,5

Значение l_о	Значение DB, Тл	Значения величин
Значение l_о	Значение DB, Тл	Р_с, Вт	d	Р_о, Вт	Р_т, Вт
0.1	0,78	0,729	0,04	4,928	5,657
	0,624	0,475	0,064	7,991	8,465
	0,468	0,274	0,122	15,58	15,854
	0,312	0,128	0,344	48,437	48,565
	0,156	0,037	3,673	368,472	368,509
0.3	0,78	0,729	0,013	1,63	2,359
	0,624	0,475	0,021	2,569	3,043
	0,468	0,274	0,038	4,69	4,964
	0,312	0,128	0,092	11,532	11,661
	0,156	0,037	0,579	89,64	89,677
0.5	0,78	0,729	0,008	1,011	1,741
	0,624	0,475	0,013	1,586	2,061
	0,468	0,274	0,024	2,862	3,136
	0,312	0,128	0,055	0,786	6,914
	0,156	0,037	0,282	38,548	38,585
0.7	0,78	0,729	0,006	0,756	1,485
	0,624	0,475	0,01	1,182	1,657
	0,468	0,274	0,018	2,123	2,398
	0,312	0,128	0,04	4,963	5,091
	0,156	0,037	0,193	25,407	25,444

По данным таблицы для каждого значения l_о построили зависимость P_o(DB), Р_с(DB), Р_т(DB) для l_о=0,1 ‑ рис. 2.18, l_о=0,3 ‑ рис. 2.19, l_о=0,5 ‑ рис. 2.20, l_о=0,7 ‑ рис. 2.21.