для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплогого баланса: Q1=-Q2(это общий вид). По условию задачи, стальной цилиндр отдает энергию, а калориметр с водой-поглащает. Соотвественно, уравнение принимает вид:
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,
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.
Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой.
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
При первоначальном расчете необходимо соблюдать условие — Pгаб ≥ Pвых, если это условие не выполняется то при расчете уменьшите ток или напряжение вторичной обмотки.
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:
w1=U1/u1
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 = Рвых / η
где η — КПД трансформатора.
Определяем величину тока в первичной обмотке трансформатора:
Дано:
m1(стали)=0.156 кг
m2(калориметра)=0,045 кг
m3(воды)=0,1 кг
t1(воды)=17 С
t2(стали)=100 С
t3(смеси)=29 С
С2(калориметра)=890 Дж/кгС
С3(воды)=4200 Дж/кгC
для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплогого баланса: Q1=-Q2(это общий вид). По условию задачи, стальной цилиндр отдает энергию, а калориметр с водой-поглащает. Соотвественно, уравнение принимает вид:
Q1(калориметра)+Q2(воды)=-Q3(стали);
С3m3*(t3-t1)+ C2*m2*(t3-t1)=-(C1*m1*(t1-t2))
4200 Дж/кг С*0,1 кг*(29 C-17 C)+890 Дж/кгС*0,045 кг(29C-17C)=-(0.156 кг*C1*(29C-100C)
5040Дж+480.6 Дж=11.076*C1
C1=(5040+480.6)/11,076=498( приближенно равно табличному значению)
27
Радиотехника
1371 подписчик
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
24 мая 2019
9 тыс. дочитываний
2 мин.
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
При первоначальном расчете необходимо соблюдать условие — Pгаб ≥ Pвых, если это условие не выполняется то при расчете уменьшите ток или напряжение вторичной обмотки.
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:
w1=U1/u1
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 = Рвых / η
где η — КПД трансформатора.
Определяем величину тока в первичной обмотке трансформатора:
I1 = P1/U1
Определяем диаметры проводов обмоток трансформатора:
d = 0,632*√ I
где d — диаметр провода, мм, I — ток обмотки, А (для первичной и вторичной обмотки).
Для упрощения расчета можно воспользоваться онлайн-калькулятором - https://rcl-radio.ru/?p=20670
Пример расчета
Объяснение: