Министерство образования и науки Украины
Харьковский национальный университет радиоэлектроник
Кафедра ПЭЭА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по предмету: Элементная база ЭА
на тему: Броневой трансформатор
2009
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Специальность ВЕЗ
Введение
1. Анализ ТЗ
2. Выбор направления проектирования
3. Электрический и конструктивный расчет
3.1 Расчет броневого трансформатора
4. Эскизная проработка элемента и обоснование принятых решений
5. Уточнение и описание конструкции
Паспорт
Выводы
Перечень ссылок
ВВЕДЕНИЕ
За, последние годы широкое применение получила радиоэлектронная техника, характер и функции которой требуют применения десятков и сотен тысяч различных комплектующих изделий. Среди которых трансформаторы составляют весомую и неотъемлемую часть.
Они выполняют ответственную функцию - преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока -и занимают важное место среди элементов радиоэлектронной аппаратуры.
U=220В-напряжение цепи питания ;
f=50Гц-частота сети питания ;
U=5В-напяжение первой вторичной обмотки ;
I= 1А-ток первой вторичной обмотки ;
U=8В-напряжение второй вторичной обмотки ;
I=0.5 А-ток второй вторичной обмотки ;
U=13В-напряжение третьей вторичной обмотки ;
I=0.1-третьей вторичной обмотки .
Годовой выпуск n=250000шт./год.
К примеру, идеальный трансформатор осуществляет трансформацию напряжений или токов, что позволяет получить требуемое напряжение, согласовать напряжение и ток первичной цепи с сопротивлением нагрузки вторичной цепи или дать вторичное напряжение, требующееся для создания вторичного источника питания РЭА.
Благодаря этим достоинствам трансформаторы успешно используются в таких радиоэлектронных устройствах, к которым предъявляются повышенные требования точности и стабильности электрических и эксплуатационных параметров.
Трансформаторы используются в электронной аппаратуре, различных системах автоматического управления и регулирования, в электрооборудовании транспорта и измерительной технике. При помощи трансформаторов можно не только преобразовать электрическую величину, но и реализовать требуемую функциональную зависимость между этими величинами.
В этом курсовом проекте решается задача конструирования маломощного броневого трансформатора, предназначенного для работы в вычислительной техники. Вся трудность заключается в том, что трансформаторы имеют большие габариты, массу что значительно ограничивает их применение. То есть данный курсовой проект является вкладом в процесс развития маломощных трансформаторов.
1. АНАЛИЗ ТЗ
Согласно технического задания необходимо спроектировать трансформатор с такими характеристиками
I=1А-ток первой вторичной обмотки ;
I=0.1-третьей вторичной обмотки
Годовой выпуск n= 250000шт./год.
По условиям ТЗ проектируемый трансформатор предназначен для вычислительной техники. По ГОСТ 15150-69 он относится к первой группе исполнения УХЛ, категория размещения КР-4.2 (аппаратура, предназначенная для эксплуатации в помещениях с искусственным климатом). Общие нормы климатических воздействий на РЭА для исполнения УХЛ приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Общие нормы климатических воздействий на РЭА
Исполнение
Категория
размещения
Воздействия температуры, °С
Воздействия относительной влажности, %
Рабочие
Предельные
Верхн.
Нижн.
Ср.
Верхнее
УХЛ
4.2
+35
+10
+20
+40
+1
98% при 25°С
В соответствии с ГОСТ 25467-82 РЭА должна выдерживать нормативные воздействия, приведенные в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Вычислительная РЭА. Нормы климатических и механических воздействий для 1-й группы
Вид воздействия, характеристики
Нормы воздействий
Прочность при транспортировании:
ускорение,g
длительность ударного импульса, мс
число ударов, не менее
15
11
1000
Теплоустойчивость:
рабочая температура, °С
предельная температура, °С
40
55
Пониженное атмосферное давление, кПа
70
Холодоустойчивость:
-40
Влагоустойчивость:
влажность, %
температура, °С
93
25
Будущий трансформатор должен быть согласно заданию по климатическому исполнению эксплуатирован в климатических районах с умеренным климатом в лабораторных, капитальных жилых и других подобных помещениях.
В конструкции трансформатора имеется сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью и малым уровнем потерь и возможно большей индукцией насыщения Обычно для трансформаторов питания применяются разрезные сердечники, полученные из набора отдельных пластин. Разрезные сердечники требуют введения дополнительных элементов конструкции, обеспечивающих их сжатие и механическое соединение для уменьшения воздушного зазора. Сердечник обычно изготавливают из стальной ленты и пластин, а также из пермалоя и феррита. Для исключения контакта между слоями ленты и пластин, приводящего к увеличению потерь в сердечнике, который имеет конечную толщину. Поэтому высокой магнитной проницаемостью обладает только часть сечение сердечника, чем более тонкие ленты используется в сердечнике.
Изготовить трансформатор, одновременно удовлетворяющий требованию минимальной массы, стоимости, перегрева, и падения напряжения, невозможно. Например, если предъявляется требование минимальной стоимости, то в связи с тем, что стоимость проводов (меди) значительно выше сердечника (стали), выгоднее увеличить размеры и массу сердечника и уменьшать окно.
Если же важно, чтобы трансформатор имел минимальную массу, то следует уменьшить сечение сердечника и увеличивать окно, а необходимый режим работы сердечника обеспечивать, увеличивать число витков.
Лучшие магнитные свойства имеют ленточные сердечники, у которых направление магнитных силовых линий совпадает с направлением проката. Кроме того, в них можно использовать очень тонкие ленты толщиной до 0,01 мм. Ленточные разрезные сердечники в настоящее время нормализованы.
Основными требованиями к магнитному материалу, применяемому в трансформаторах питания , являются высокая индукция насыщения и малые потери . Для маломощных трансформаторов, питающихся напряжением частотой 50-400 Гц, основным требованием является высокая индукция насыщения. При увеличении размеров трансформаторов объём сердечника увеличивается быстрее, чем поверхность охлаждения .
При использовании ленточных проводников увеличивается коэффициент заполнения , не возникает пустот между обмотками, значительно улучшается теплоотвод, увеличивается долговечность трансформатора и способность выдерживать перегрузки .
Так как трансформатор имеет большие электромагнитные силовые потоки, а соответственно большие размеры обмоток элемента. Для уменьшения размеров и массы важную роль играет грамотный подбор материалов составных частей трансформатора .
Страницы: 1, 2, 3
