Меню

Число витков первичной обмотки 1000 вторичной обмотки 200 линейное напряжение питающей цепи 1000в

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

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:

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 = Р вых / η

где η — КПД трансформатора.

Определяем величину тока в первичной обмотке трансформатора:

Определяем диаметры проводов обмоток трансформатора:

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

Источник

Число витков первичной обмотки 1000 вторичной обмотки 200 линейное напряжение питающей цепи 1000в

Название: Электрические машины — Сборник задач (Н.М. Гераскина)

Жанр: Технические

Просмотров: 2482

1. трансформаторы

Задача 1.1. Номинальная мощность однофазного трансформатора кВА, напряжения кВ и кВ, напряжение короткого замыкания \%, ток холостого хода \%, потери холостого хода = 29.5 кВт, потери короткого замыкания = 81.5 кВт. Определить токи холостого хода и короткого замыкания, напряжение короткого замыкания.

Напряжение короткого замыкания, кВ:

Номинальный ток, А:

Ток холостого хода, А:

Ток короткого замыкания, А:

Задача 1.2. Определить параметры упрощенной схемы замещения трансформатора, соединенного по схеме Y/Y, составляющие напряжения короткого замыкания в процентах и вольтах, коэффициент мощности нагрузки, коэффициент трансформации, если номинальная мощность кВА, напряжения 20 кВ и 0.4 кВ, потери короткого замыкания 0.6 кВт, напряжение короткого замыкания 5.5\%.

Фазные значения номинальных напряжений, кВ:

Фазные значения номинальных токов, А:

Напряжение короткого замыкания, В:

Полное сопротивление упрощенной схемы замещения, Ом:

Активное сопротивление, Ом:

Индуктивное сопротивление, Ом:

Коэффициент мощности, о.е.

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

Индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания:

Читайте также:  Напряжение керамического конденсатора 104

Задача 1.3. Определить наибольшее значение коэффициента полезного действия трехфазного трансформатора, если номинальная мощность = 50 кВА, потери холостого хода = 0.35 кВт, потери короткого замыкания = 1.35 кВт, коэффициент мощности нагрузки = 1.

При максимальном значении коэффициента полезного действия соответствующий этому значению коэффициент нагрузки

Максимальное значение КПД, \%

Задача 1.4. Найти распределение нагрузки между двумя трехфазными трансформаторами, имеющими одинаковые коэффициенты трансформации и одинаковые группы соединения обмоток (Y/Y-12), но различные значения напряжения короткого замыкания. При коэффициенте мощности = 0.8 отстающий ток нагрузки = 80 А. Напряжение на первичных обмотках 35 кВ. Трансформаторами имеют следующие отличные данные: мощность – кВА, кВА; напряжение короткого замыкания – \%, \%; потери короткого замыкания – кВт, кВт.

Напряжение короткого замыкания, кВ:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

Индуктивная составляющая напряжения короткого замыкания, кВ:

Номинальные токи, А:

Сопротивления схемы замещения в режиме короткого замыкания, Ом:

Комплексное значение тока нагрузки, А:

Ток нагрузки распределяется обратно пропорционально сопротивлениям короткого замыкания:

Упрощенный расчет. Для крупных трансформаторов погрешность упрощенного расчета не превышает 5 \%. Он производится по следующей схеме:

1) определяются сопротивления короткого замыкания трансформаторов, Ом

2) определяются токи в трансформаторах, А:

Задача 1.5. Номинальные данные трехфазного трансформатора при соединении обмоток по схеме «звезда-звезда»: мощность = 63 кВА, напряжение на обмотке высокого и низкого напряжения соответственно = 21 кВ и = 0.4 кВ. Потери холостого хода – = 0.29 кВт, ток холостого – , потери короткого замыкания – = 1.65 кВт, напряжение короткого замыкания – = 4.5 \%, активная составляющая напряжения короткого замыкания – = 2.54 \%. Определить: коэффициент мощности при коротком замыкании и холостом ходе, сопротивления схемы замещения для режима короткого замыкания, КПД при номинальной нагрузке и коэффициентах мощности = 1 и = 0.8; активную мощность на вторичной стороне для = 0.8, при которой значение КПД будет наибольшим; потери в трансформаторе при мощности 10 кВА; напряжение на выводах вторичной обмотки при номинальной нагрузке и коэффициентах мощности = 1 и = 0.8.

Номинальные токи, А:

Коэффициенты мощности, о.е.:

Сопротивления короткого замыкания, Ом:

Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке, о.е.:

Максимальное значение коэффициента полезного действия соответствует условию . Учитывая, что потери короткого замыкания , определяются значения тока

и активной мощности на вторичной стороне

Потери мощности в трансформаторе при 10 кВА:

Напряжение на вторичной обмотке, соответствующее упрощенной схеме замещения трансформатора под нагрузкой:

Напряжение на выводах вторичной обмотки при номинальной нагрузке:

Задача 1.6. Определить номинальный ток вторичной обмотки однофазного трансформатора, если номинальная мощность = 20 кВА, номинальное напряжение первичной обмотки = = 10 кВ, коэффициент трансформации = 15.

Задача 1.7. Определить номинальную мощность трехфазного трансформатора и номинальный ток первичной обмотки , если номинальное напряжение первичной обмотки = 20 кВ, номинальное напряжение вторичной обмотки = 0.4 кВ, номинальный ток вторичной обмотки = 150 А.

Задача 1.8. Найти действующие значения ЭДС в обмотках и , если максимальный магнитный поток = 0.02 Вб, частота тока = 50 Гц, числа витков первичной и вторичной обмоток соответственно = 100, = 50.

Задача 1.9. Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора = 0.02 Вб, число витков первичной обмотки = 500. Определить коэффициент трансформации и подведенное напряжение , если напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостом ходе = 127 В, частота напряжения сети = 50 Гц.

Задача 1.10. Номинальное напряжение первичной обмотки однофазного трансформатора = 200 В, мощность нагрузки = 1 кВт, коэффициент мощности нагрузки = 0.8. Определить значение коэффициента трансформации .

Задача 1.11. Определить приведенное значение тока вторичной обмотки , если номинальный ток вторичной обмотки = 10 А, номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток соответственно = 10 кВ и = 0.4 кВ, обмотки соединены по схеме Y/ .

Задача 1.12. Число витков первичной обмотки однофазного трансформатора = 100, магнитный поток в сердечнике

Ф = 0.01 Вб. Определить ЭДС , если частота тока питающей сети = 50 Гц.

Задача 1.13. Трансформатор включен в сеть переменного тока промышленной частоты. Индуктивность рассеяния первичной обмотки = 0.001 Гн. Определить индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки .

Читайте также:  Неполадки связанные с перепадами напряжения

Задача 1.14. Известно, что вторичная обмотка трансформатора соединена по схеме «треугольник», ток нагрузки = 100 А. На какой ток должны быть рассчитаны катушки фаз вторичной обмотки?

Задача 1.15. Обмотки трехфазного трансформатора соединены по схеме Y/ , число витков каждой фазы первичной обмотки = 1000, вторичной обмотки = 200. Определить линейное напряжение на выходе трансформатора, если линейное напряжение питающей сети =1000 В.

Задача 1.16. В режиме холостого хода трансформатор потребляет мощность = 3.6 Вт, в режиме короткого замыкания – = 2 Вт, масса стали сердечника трансформатора = 3 кг. Определить удельные потери в стали .

Задача 1.17. Определить активную составляющую тока холостого хода однофазного трансформатора, если его номинальная мощность = 100 ВА, номинальный первичный ток =

= 1 А, потери холостого хода = 10 Вт.

Задача 1.18. Первичная обмотка одного трехфазного трансформатора соединена по схеме «звезда», другого – «треугольник». Оба трансформатора присоединены к сети с одинаковым напряжением и имеют одинаковые магнитные потоки. Как отличаются числа витков первичных обмоток трансформаторов?

Задача 1.19. На щитке трансформатора обозначено: =

= 110 кВ, = 10\%. Какое напряжение следует подать на первичную обмотку, чтобы в режиме короткого замыкания в обмотках протекали номинальные токи?

Задача 1.20. Потери короткого замыкания трансформатора = 3 кВт, номинальная мощность трансформатора =

= 100 кВА. Определить активную составляющую напряжения короткого замыкания в процентах.

Задача 1.21. В опыте короткого замыкания однофазного трансформатора вольтметр показывает значение 5 В, амперметр – 1 А, ваттметр – 3 Вт. Определить сопротивления схемы замещения и .

Задача 1.22. При замкнутой накоротко вторичной обмотке на вход трансформатора подано напряжение = 10 В, что составляет 5 \% от номинального значения, при этом токи в обмотках = = 2.5 А, = = 10 А. Определить мощность однофазного трансформатора и напряжение на выходе при номинальной нагрузке.

Задача 1.23. При номинальном режиме работы трансформатора потери в стали магнитопровода составляют 400 Вт. Определить потери в стали при опыте короткого замыкания, если напряжение короткого замыкания = 5 \%.

Задача 1.24. Ток холостого хода однофазного трансформатора = 1 А, первичная обмотка имеет 100 витков. Определить значение МДС при холостом ходе трансформатора.

Задача 1.25. Ваттметр, подключенный к зажимам источника питания трансформатора, показывает значения: при холостом ходе 50 Вт, при коротком замыкании 50 Вт, при номинальной нагрузке 1 кВт. Определить КПД трансформатора.

Задача 1.26. Номинальная мощность на выходе трансформатора = 0.97 кВт. В режиме холостого хода ваттметр показывает 10 Вт, в режиме короткого замыкания при номинальных токах в обмотках – 20 Вт. Определить КПД трансформатора при номинальной нагрузке.

Задача 1.27. Чему равно значение напряжения на зажимах трансформатора, если изменение вторичного напряжения = 4 \%, коэффициент нагрузки = 0.5, номинальное напряжение вторичной обмотки = 400 В?

Задача 1.28. Номинальное первичное напряжение = 6 кВ, коэффициент трансформации = 15. Определить изменение вторичного напряжения трансформатора в процентах, если при номинальной нагрузке = 380 В.

Задача 1.29. Определить напряжение на зажимах вторичной обмотки при активной номинальной нагрузке, если активная составляющая напряжения короткого замыкания = 2 \%, номинальное вторичное напряжение = 400 В.

Задача 1.30. Мощность, потребляемая однофазным понижающим трансформатором, = 500 ВА. Напряжение сети =

= 100 В. Коэффициент трансформации = 10. Определить ток нагрузки.

Задача 1.31. Изменение вторичного напряжения однофазного трансформатора при номинальной нагрузке и коэффициенте мощности = 1 составляет 1.97 \%. Определить электрические потери в обмотках, если номинальная мощность трансформатора = 100 кВА.

Задача 1.32. Чему равен угол между векторами одноименных линейных напряжений обмоток трансформатора, если их схема и группа соединения – Y/Y-8?

Задача 1.33. Какие группы можно получить при соединении обмоток трехфазного трансформатора по схеме Y/ ?

Задача 1.34. Какие группы соединения обмоток трехфазного трансформатора возможны при схеме Y/Y?

Задача 1.35. На вход однофазного трансформатора подано напряжение = 220 В частотой = 50 Гц, число витков вторичной обмотки = 30, напряжение на выходе трансформатора в режиме холостого хода = 36 В, площадь поперечного сечения сердечника магнитопровода = 36 . Определить число витков первичной обмотки и максимальное значение магнитной индукции в сердечнике.

Читайте также:  Стабилизатор напряжения 220в бесшумный для дома

Задача 1.36. Однофазный трансформатор подвергнут испытанию при номинальном первичном напряжении в режиме холостого хода и при номинальном токе в обеих обмотках в режиме короткого замыкания. Показания приборов в первичной и вторичной цепи следующие: = 6 кВ, = 220 В,

= 0.18 А, = 70 Вт, = 188 В, = 3 А, = 46 А, = 250 Вт. Определить: номинальную мощность трансформатора , КПД при номинальной нагрузке для значений коэффициента мощности = 1 и = 0.8, параметры схемы замещения при допущении = , = .

Задача 1.37. Определить процентное изменение вторичного напряжения трансформатора при токе нагрузки и коэффициенте мощности = 0.8 по следующим данным: = 100 кВА, = 1970 Вт, = 4.5 \%.

Задача 1.38. Трехфазный трансформатор номинальной мощностью = 63 кВА и напряжением обмоток / =

= 10 кВ/0.4 кВ при токе нагрузки = 45.5 А и коэффициенте мощности = 0.9 имеет на обмотке низкого напряжения = 393 В. Схема и группа соединения обмоток – Y/Y-0. Определить реактивную составляющую напряжения короткого замыкания , если потери короткого замыкания = 1280 Вт.

Задача 1.39. Трансформатор мощностью = 63 кВА имеет потери короткого замыкания = 1280 Вт и напряжение короткого замыкания = 4.5 \%. Найти значения угла нагрузки, при которых изменение вторичного напряжения не происходит.

Задача 1.40. Определить КПД трехфазного трансформатора, если номинальная мощность = 100 кВА, коэффициент мощности нагрузки = 0.8, потери короткого замыкания =

= 2000 Вт, потери холостого хода = 500 Вт, коэффициент нагрузки = 0.5.

Задача 1.41. Для однофазного трансформатора известны: номинальная мощность = 100 кВА, номинальное первичное напряжение = 10 кВ, коэффициент мощности = 0.8, коэффициент полезного действия = 0.97, потери холостого хода = 700 Вт. Определить активное сопротивление первичной обмотки, считая = .

Задача 1.42(*). Можно ли включить на параллельную работу два трансформатора со следующими данными:

1) кВА, В, В, \%, Y/Y-0;

2) кВА, В, В, \%, Y/Y-0?

Задача 1.43(*). Два однофазных трансформатора напряжением 6600/220 В, мощностью по 22 кВА каждый включаются на параллельную работу. При номинальной нагрузке автономно работающих трансформаторов , . Определить ток нагрузки каждого из трансформаторов, если при параллельной работе на общих шинах установилось напряжение В.

Задача 1.44(*). Из паспортных данных трехфазного трансформатора известно: кВ, А, , . Определить коэффициент нагрузки трансформатора, при котором потери в стали составляют 700 Вт, а потери в обмотках – 1500 Вт.

Задача 1.45. Однофазный трансформатор включен в сеть с частотой тока 50 Гц, номинальное вторичное напряжение , коэффициент трансформации . Определить числа витков в обмотках и , если в стержне магнитопровода сечением максимальное значение магнитной индукции – (табл. 1.1).

Источник



Число витков первичной обмотки 1000 вторичной обмотки 200 линейное напряжение питающей цепи 1000в

Трансформатор представляет собой изготовленный из специального материала замкнутый сердечник, на который плотно намотаны две катушки. Первая катушка содержит 1000 витков, а вторая – 200 витков. К выводам первой катушки подключили источник переменного напряжения амплитудой 10 В и частотой 100 Гц. Выводы второй катушки разомкнуты (трансформатор не нагружен). Установите соответствие между физическими величинами и их значениями (в СИ).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Амплитуда напряжения на выводах второй катушки

Б) Частота изменения напряжения на выводах второй катушки

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Трансформатор представляет собой устройство, предназначенное для преобразования напряжения за счет явления электромагнитной индукции без изменения частоты.

Напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора относятся как числа витков:  дробь, числитель — U_1, знаменатель — U_2 = дробь, числитель — N_1, знаменатель — N_2 .Поскольку, согласно условию  дробь, числитель — N_1, знаменатель — N_2 =<5 data-lazy-src=