ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

ISŠT Mělník Číslo projektu

CZ.1.07/1.5.00/34.0061

Označení materiálu

VY_32_INOVACE_H.2.09

Název školy

Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276 01 Mělník

Autor

Ing.František Moravec

Tematická oblast

Elektrotechnika

Ročník

2ME

Anotace

Elektrické stroje netočivé - transformátory

Metodický pokyn

Frontální vyučování doplněné metodou průběžného kladení otázek pro objasnění probírané látky. Po výkladu následuje zadání a individuální řešení zadané úlohy. Postup řešení je kontrolován dataprojektorem

Zhotoveno

květen 2012

PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC

www.isstechn.cz

Návrh transformátoru – postup výpočtu Návrh transformátoru Příkon :

P2 [W ] P1 



Výkon :

P2  U 2  I 2 [W ] Transformační poměr (převod):

U1 N1 I 2   U 2 N 2 I1

I1 – proud primárním vinutím [A]

U1 – napětí na primárním vinutí [V] I2 – proud sekundárním vinutím [A] U 2 – napětí na sekundárním vinutí [V] N1 – počet závitů primárního vinutí[záv]

N 2 – počet závitů sekundárního vinutí [záv]


www.isstechn.cz

Návrh transformátoru – postup výpočtu Další údaje pro výpočet :

  0,6  0,9 P1  1  1000W k  1,15  1,05

* koeficient k lze orientačně určit ze vztahu:

k

1





k 1

Průřez jádra (magnetického obvodu) :

2 [ cm ] S j  k  P1 Skutečný průřez jádra z izolovaných plechů :

S

Sj 0,95

[cm 2 ]


www.isstechn.cz

Návrh transformátoru – postup výpočtu Počet závitů na 1V: • Vychází ze vztahu určujícího velikost naindukovaného napětí v cívce; * Sj [ 1m2 = 104cm2 ]

ui  1V  4,44  f  B  S j  N1V



N1V

10 4 [záv]  4,44 f  B  S j

• Pro běžné EI plechy se „sycením“ B = 1T při frekvenci sítě f = 50Hz platí:

N1V

45  [ záv / 1Volt ] Sj

Počet závitů primárního a sekundárního vinutí:

N1  N1V U1

[záv]

N 2  k  N1V U 2 [záv]

 Koeficient k kompenzuje ztráty při přenosu z primárního na sekundární vinutí transformátoru způsobené rozptylem mg.toku a el. odporem vinutí PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC

www.isstechn.cz

Návrh transformátoru – postup výpočtu Průměr vodičů primárního a sekundárního vinutí:

di  •

I  0,714  I 2

[mm]

I1  0,714  I1 [záv] 2

d2 

I2  0,714  I 2 2

[záv]

proud I2 odebíraný ze sekundáru (výstupu) transformátoru je většinou znám primární proud I1 lze vypočítat z příkonu P1

I1  



di 

při běžné proudové hustotě vodičů vinutí J  2,5A/mm2, lze použít vztah

d1   

4 I  J

P1 [ A] U1

Než se navržený transformátor začne vyrábět, je vhodné vypočítat plochu, kterou vinutí v jádře zaujme; a tím ověřit jeho vyrobitelnost. Plocha okénka cívky by měla být 1,4 až 1,6 krát větší než tato vypočtená plocha na vinutí. Pro cívku s odbočkami, volíme raději větší hodnotu tohoto násobku ! PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC

www.isstechn.cz

Samostatná práce - zadání Příklad : Za pomocí vztahů pro výpočet transformátoru spočítejte a navrhněte malý síťový transformátor splňující uvedené požadavky :

n1  230V u2  12V i2  2 A

  75%(0,75)

Řešení: DUMY - VY_32_ INOVACE_H.2.01 str. 4 a 5 PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC

www.isstechn.cz

Samostatná práce - řešení Řešení :

P2 u 2 i2  12.2  24VA

P2

24 P1    32VA  0,75

1

1 k   1,34  0,75

S j  k  P1  1,34  32  1,34  5,66  7,6cm 2 Sj

7,6 S   8cm 2 0,95 0,95

N1  5,92  230  1362 záv 45 45 N1V    5,92 záv / 1V S j 7,6 N 2  1,34  5,92 12  96 záv PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC

www.isstechn.cz

Samostatná práce - řešení P1 32 I1    0,14 A U1 230 d2 

I2  2A

2  0,714  2  1mm 2

0,14 d1   0,714  0,14  0,714  0,374  0,27mm 2 Primár transformátoru:

Sekundár transformátoru:

u1=230V

u2=12V

i1=0,14A

i2=2A

n1=1362 záv

n2=96 záv

d1= 0,27 mm

d2=1 mm


www.isstechn.cz

ISŠT Mělník Použitá literatura: [1] „Příručka pro elektrotechnika“ – Ing.Klaus Tkotz a kol., vydalo nakladatelství EuropaSobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2006 (ISBN 80-86706-13-3) [2] „Praktická elektrotechnika“ – Petr Bastian a kol., vydalo nakladatelství EuropaSobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2004 (ISBN 80-86706-07-9) [3] „Základy elektrotechniky II, pro 2. a 3. ročník SOU elektrotechnických“ – Ing.Ladislav Voženílek, Ing.František Lstibůrek, vydalo SNTL Praha 1 v roce 1989 [4] Volně šířené a dostupné firemní prezentační materiály a prodejní katalogy výrobců distributorů transformátorů [5] Archiv autora

Seznam zdrojů obrázků na jednotlivých stranách prezentace: 2. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4f/Schaltbild_Trafo.png/220px -Schaltbild_Trafo.png


www.isstechn.cz

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Recommend Documents