Zbirka rešenih nalog - LES - Univerza v Ljubljani

9 Dimenzioniranje transformatorja
9.1 Izdelati želimo enofazni transformator z naslednjimi nazivnimi podatki: U1 = 230 V,
U2 = 24 V, I2 = 4 A. Uporabili bomo pločevino tipa UI, katerega dimenzije so podane na
sliki in v tabeli. Prerez jedra bo kvadraten.
Določite standardno velikost pločevine in izračunajte ovojno napetost transformatorja.
(faktor polnjenja železa: 0,95; faktor polnjenja bakra: 0.4; ocenjeni izkoristek: 85 %;
izbrana gostota magnetnega pretoka: 1,2 T; tokovna gostota: 3 A/mm 2 )
Velikost lista U15 U20 U25 U30 U35 U40 U50 U70
a (mm) 15 20 25 30 35 40 50 70
a 3a a
a a a
a
REŠITEV:
Gostota magnetnega pretoka (izbrana iz magnetilne krivulje uporabljene feromagnetne
pločevine) in presek železnega jedra določata potrebno število ovojev transformatorskih
navitij, saj efektivno vrednost transformirane inducirane napetosti izračunamo:
2π
Uind
= ⋅ f ⋅ N ⋅ B ⋅ AFe
. (1)
2
Presek železa sicer lahko poljubno izbremo, a potrebno število ovojev bi bilo lahko táko,
da v transformatorskem oknu ne bi bilo dovolj prostora za vsa navitija. Pri določevanju
preseka železnega jedra moramo torej upoštevati tudi velikost okna, kar je pri
standardiziranih pločevinah, zaradi točno določenega razmerja posameznih dimenzij,
možno.
Projektiranje transformatorja največkrat izhaja iz moči le-tega, zato najprej izračunamo
nazivno moč:
S2 = U2 ⋅ I2 = 24 ⋅ 4 = 96 VA . (2)
Moč primarnega navitja je zaradi izgub v transformatorju večja in jo s pomočjo
ocenjenega izkoristka izračunamo:
S
96
0,85
2
S
1
= = =
η
112,94 VA . (3)
Generatorji in transformatorji - zbirka rešenih nalog 46