Задачи для самостоятельного решения 2 страница

5.26. Рассчитать температуру перегрева D T трансформатора, выполненного на кольцевом магнитопроводе при следующих исходных данных:

Вари­ант	Потери в меди, Вт	Потери в стали, Вт	aк, Вт/см^2×К	Габаритные размеры трансформтора, см
H тр.г	B тр.г
	0,45	0,5	1,4×10^–3	3,122	2,12
	1,52	0,28	1,4×10^–3	26,68	11,62
	0,7	0,2	1,4×10^–3	3,122	2,62

Обозначения. a_к – коэффициент теплоотдачи поверхности катушки; H _тр.г – габаритный наружный диаметр трансформатора, B _тр.г – габаритная высота трансформатора.

5.27. Сердечник трансформатора, собранный из листов трансформаторной электротехнической стали толщиной δ=0,5 мм, на частоте f =50 Гц при значении индукции магнитного поля B _м=1 Тл имеет потери на вихревые токи P _в=2,8 Вт. Рассчитать потери на вихревые токи в сердечнике того же типоразмера, собранного из листов толщиной 0,35 мм, при значении B _м=0,5 Тл. Изменятся ли потери на гистерезис?

5.28. Определить эквивалентную толщину листа d магни­то­про­во­да импульсного трансформатора со следующими параметрами:

Вари­ант	t и, с	Материал магнитопровода	σ, Ом^-1·см^-1	Bs ×10^4, В×с/см^2
	3·10^-5	Феррит 400НН	10^-6	0,25
	2·10^-3	Сталь 3422	2·10^4	1,75
	5·10^-5	Сплав 79НМ	2·10^4	0,73

Обозначения. t _и – длительность импульса; σ – электропроводность материала магнитопровода; B_s – индукция насыщения материала магнитопровода.

5.29. Рассчитать объем магнитопровода V _ссигнального импульсного трансформатора и выбрать стандартный магнитопровод при следующих исходных данных:

Вари­ант	U м2, В	I м2, А	Материал магнитопровода	Bs, Т	t и, мкс	Т и, мкс	D Т, К	к доб	к м	к т
			Феррит 400НН	0,25					0,25	1,4
			Сталь 3422	1,75				1,4	0,4	1,4
			Сплав 79НМ	0,73					0,3	1,4

Обозначения. U _м2 –амплитудное значение напряжения вторичной обмотки; I _м2– амплитудное значение тока вторичной обмотки; t _и – длительность импульса; Т _и – период следования импульса; D Т – температура перегрева трансформатора; к _доб- коэффицент, учитывающий поверхностный эффект; к _м– коэффициент заполнения окна магнитопровода; к _т – коэф­фициент, характеризующий увеличение сопротивления провода намотки вследствие нагрева трансформатора.

5.30. Кольцевой ферритовый магнитопровод массой M =0,15 кг перемагничивается переменным магнитным полем напряженностью H _м=1,2 кА/м частотой f =10⁴ Гц. Определить мощность, выделяемую в сердечнике, если магнитная проницаемость материала μ=1000; tg δ= 2·10^-2; плотность феррита D =4,5 Мг/м³.

5.31. Рассчитать оптимальное приращение магнитной индукции D B в магнитопроводе сигнального импульсного трансформатора, соответствующее минимальной массе трансформатора при следующих исходных данных:

Вари-­ ант	Р и, ВА	V c, см^3	t и, мкс	d, cм	σ·10^2, Ом^-1·см^-1
		3,25			10^-6
		12,25		0,005	2·10^4
		2,25		0,01	2·10^4

Обозначения. Р _и - импульсная мощность трансформатора; V _с – объем магнитопровода; t _и – длительность импульса; d – эффективное значение толщины листа или ленты магнитопровода; s – удельная проводимость материала магнитопровода.

5.32. Рассчитать число витков обмоток сигнального импульсного трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	U м1, В	S с, см^2	Δ B ×10^4, В×с/см^2	Материал магнитопровода	t и^΄, мкс	U м2, В
		0,46	0,06	Феррит 400НН
		1,39	0,56	Сталь 3422
		0,28	0,176	Сплав 79НМ

Обозначения. U _{м i} – амплитудное значение напряжения в i -й обмотке; S _с– поперечное сечение магнитопровода; Δ B - приращение индукции в магнитопроводе; – длительность прямоугольного импульса, эквивалентного по потерям заданному, с (для прямоугольного импульса , для треугольного – 0,707 t _и, синусоидального – 0,74 t _и).

5.33. Рассчитать значение средних за период потерь в меди Р _м в проводах обмоток сигнального импульсного трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	Р и, ВА	t и΄, мкс	Т и, мкс	V с, см^3	Δ В ×10^4, В×с/см^2	к доб	к т
				3,25	0,06		1,4
				12,25	0,56	1,4	1,4
				2,25	0,176		1,4

Обозначения. Р _и – импульсная мощность трансформатора; – длительность прямоугольного импульса, эквивалентного по потерям заданному (для прямоугольного импульса , для треугольного – 0,707 t _и, синусоидального – 0,74 t _и); V _с – объем магнитопровода; Δ B - приращение индукции в магнитопроводе; к _доб- коэффициент, учитывающий поверхностный эффект; к _т – коэф­фициент, характеризующий увеличение сопротивления провода намотки вследствие нагрева трансформатора.

5.34. Рассчитать значение потерь в стали P _c в магнитопроводе сигнального импульсного трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	Δ В ×10^4, В×с/см^2	H, А/м	t и΄, мкс	γ	σ·10^2, Ом^-1·см^-1	V с, см^3	к р
	0,06			6,7	10^-6	3,25
	0,56			2,5	2·10^4	12,25
	0,176	0,5			2·10^4	2,25

Обозначения. Δ B - приращение индукции в магнитопроводе; H _м – напряженность магнитного поля в магнитопроводе; – длительность прямоугольного импульса, эквивалентного по потерям заданному (для прямоугольного импульса , для треугольного – 0,707 t _и, синусоидального – 0,74 t _и); γ – скважность импульсов; s – удельная проводимость материала магнитопровода; V _с – объем магнитопровода; к _р 1,5¼2 – коэффициент резки (для ленточных магнитопроводов).

5.35. Рассчитать сечения проводов обмоток сигнального импульсного трансформатора и выбрать стандартные провода обмоток при следующих исходных данных:

Вари­ант	U м1, В	U м2, В	Р и, ВА	Р с, Вт	γ,	к доб	к м	к т	Токи в обмотках I м i, А
				4,78	6,7		0,25	1,4	I м2 = 10
					2,5	1,4	0,4	1,4	I м2 = 5
							0,3	1,4	I м2 = 4

Обозначения. U _{м i} – амплитудное значение напряжения в i -й обмотки; Р _и– импульсная мощность трансформатора; Р _с - потери в стали за время действия импульса; γ – скважность импульсов; j – оптимальное значение плотности тока в обмотках; к _доб- коэффициент, учитывающий поверхностный эффект; к _м– коэффициент заполнения окна магнитопровода; к _т – коэф­фициент, характеризующий увеличение сопротивления провода намотки вследствие нагрева трансформатора.

5.36. Рассчитать индуктивность рассеяния L _s сигнального импульсного трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	Р и, ВА	U м1, В	f и, Гц	А, А×см/В×с^1/2	V с, см^3
			3·10^4	80,69	3,25
			5·10^3		12,25
			2·10^4		2,25

Обозначения. Р _и– импульсная мощность трансформатора; U _м1– амплитудное значение напряжения в первичной обмотке; f _и– частота импульса; А – коэффициент потерь; V _с – объем магнитопровода.

5.37. Рассчитать конструктивную индуктивность рассеяния L s_к сигнального импульсного трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	N 1	аi, см	l в, см	Δиз, см	h, см
		0,2 0,4		0,01
		0,3 0,8		0,01
		0,2 0,4		0,01

Обозначения. N ₁ – число витков первичной обмотки; l _в – средняя длина витка; d_из – толщина межобмоточной изоляции; а ₁ и а ₂ – толщины первичной и вторичной обмотки; h – длина части средней линии магнитопровода, закрытая обмотками (например, для тороидального трансформатора с обмотками, закрывающими всю поверхность магнитопровода h = l _мп, для броневого и стержневого магнитопроводов h = h _к).

5.38. Рассчитать величину длительности фронта t _фпередаваемого импульса сигнального импульсного трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	Ri, Ом	n	L sк, Г	R н, Ом	r 1, Ом	r 2, Ом
		2,5	5·10^-6		0,2	0,5
		6,25	6·10^-5		0,2	1,25
			7·10^-5		0,4	0,8

Обозначения. R_i – внутреннее сопротивление генератора импульсных сигналов; n – коэффициент трансформации; L s_к– конструктивная индуктивность рассеяния трансформатора; R _н – сопротивление нагрузки; r ₁ – сопротивление первичной обмотки; r ₂ – сопротивление вторичной обмотки.

5.39. Рассчитать сопротивление эквивалентного генератора на нижних частотах передаваемого сигнала R _энсигнального согласующего трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	Ri, Ом	n	η, %	R н, Ом
		0,4

Обозначения. R_i – внутреннее сопротивление генератора импульсных сигналов; n – коэффициент трансформации; η – коэффициент полезного действия трансформатора; R _н – сопротивление нагрузки.

5.40. Рассчитать требуемое значение индуктивности первичной обмотки L ₁сигнального согласующего трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	М н ,	R эн, Ом	f н, Гц
	1,3
	1,7

Обозначения. М _н – коэффициент частотных искажений на нижних частотах; R _эн – сопротивление эквивалентного генератора на нижних частотах; f _н – нижняя частота передаваемого сигнала.

5.41. Рассчитать объем магнитопровода V _ссигнального согласующего трансформатора и выбрать стандартный магнитопровод при следующих исходных данных:

Вари­ант	P н, Вт	К	L 1, Г	r 1, Ом	f, Гц	μ	σ, Ом^-1см^-1
			0,5
		3,41	1,28
			2,5

Обозначения. P _н–номинальная мощность; K – коэффициент, зависящий от условий работы трансформатора; L ₁ – индуктивность первичной обмотки трансформатора; r ₁ – сопротивление первичной обмотки; f – средняя частота предаваемого сигнала; μ – магнитная проницаемость материала магнитопровода трансформатора;σ – удельная проводимость материала магнитопровода.

5.42. Рассчитать число витков обмоток сигнального согласующего трансформатора и выбрать стандартный магнитопровод при следующих исходных данных:

Вариант	L 1, Г	n	Размеры магнитопровода, мм	к с	μ
а	b	с	h
	0,5	0,4					0,75
	1,28			12,5			0,75
	2,5						0,75

Обозначения. L ₁ – индуктивность первичной обмотки трансформатора; n – коэффициент трансформации; а – щирина стержня; b – толщина стержня; c – ширина окна; h – высота окна магнтопровода; к _с – коэффициент заполнения магнитопровода сталью; μ – магнитная проницаемость материала магнитопровода.

5.43. Рассчитать сечения проводов обмоток сигнального согласующего трансформатора и выбрать стандартные провода обмоток при следующих исходных данных:

Вариант	ρ·10^6, Ом·см	N 1	N 2	r 1, Ом	r 2, Ом	Размеры магнитопровода, мм
a	b	c
	1,75
	1,75						12,5
	1,75

Обозначения. r – удельное сопротивление медного провода; N ₁, N ₂– число витков первичной и вторичной обмоток, соответственно; r ₁, r ₂– расчетные сопротивления проводов первичной и вторичной обмоток, соответственно; а – щирина стержня; b – толщина стержня; c – ширина окна магнитопровода.

5.44. Рассчитать индуктивность рассеяния L _s сигнального согласующего трансформатора при следующих исходных данных:

Вари­ант	f в, Гц	M в	Ri, Ом	r 1, Ом	r 2, Ом	R н, Ом	n
	0,5·10^4	1,3					0,4
	1·10^4	1,7
	3·10^4

Обозначения. f _в – верхнее значение частоты передаваемого сигнала; M _в – коэффициент частотных искажений на верхних частотах; R_i– внутреннее сопротивление источника сигнала; r ₁, r ₂– расчетные сопротивления проводов первичной и вторичной обмоток, соответственно; R _н – сопротивление нагрузки; n – коэффициент трансформации.

5.45. Рассчитать число витков N ₁ и определить величину немагнитного зазора l _здля трансформатора на магнитопроводе из стали 3422, работающего в режиме тока подмагничивания.

Вариант	L 1, Г	I o, А	Размеры магнитопровода, мм	к с	Материал магнитопро- вода	μ
а	b	с	h
	0,5	0,1					0,75	45Н
	1,28	0,2		12,5			0,75
	2,5	0,3					0,75

Обозначения. L ₁ – индуктивность первичной обмотки трансформатора; I _o – помагничивающий ток; а – щирина стержня; b – толщина стержня; c – ширина окна; h – высота окна магнтопровода; к _с – коэффициент заполнения магнитопровода сталью; μ – магнитная проницаемость материала магнитопровода.

Дата добавления: 2015-05-09