Upload
others
View
8
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Elemente de proiectare pentru stabilizatoare de tensiune continuă
1
Calculul transformatorului de reţea
Schema bloc a stabilizatorului dublu este prezentata în figura 8.1:
Fig. 8.1. Schema bloc a stabilizatorului
Date de pornire:
U1 – tensiunea de ieşire a stabilizatorului 1
I1 – curentul maxim de ieşire a stabilizatorului 1
U2 – tensiunea de ieşire a stabilizatorului 2
I2 – curentul maxim de ieşire a stabilizatorului 2
Alte mărimi:
- P – puterea transformatorului
- Ip – curentul în primar
- n – numărul de spire al primarului
- Ptot1 – puterea totală în sectiunea 1
- n1 - numărul de spire al secundarului 1
- Is1 – curentul în secundarul 1
- Us1 – tensiunea în secundarul 1
- UR1 – tensiunea redresorului 1
- Ptot2 – puterea totală în sectiunea 2
- n2 - numărul de spire al secundarului 2
- Is2– curentul în secundarul 2
- Us2 – tensiunea în secundarul 2
- UR2 – tensiunea redresorului 2
ELECTRONICĂ ANALOGICĂ
2
Calculul se va face în 2 paşi.
Primul, se determina mărimile necesare pentru a începe calculul propriu-zis al
transformatorului:
P – puterea transformatorului
Us1 – tensiunea în secundarul 1
Us2 – tensiunea în secundarul 2
Al doilea, se calculeaza transformatorul, adică se determină:
- numărul de spire şi grosimea conductoarelor pentru toate înfăşurările
- dimensiunile miezului de fier
- rezistenţele înfăşurărilor transformatorului
1. Determinarea mărimilor de pornire pentru calculul
transformatorului
1.1. Se determina puterea utilă maximă în sarcină:
Pu1 = U1I1 (8.1)
1.2. Se calculează puterea totală în secundar din relaţia:
Ptot1 = Pu1 + (0,3 … 0,5)Ptot1 (8.2)
Obs. Coeficientul (0,3 … 0,5) reprezintă procentul evaluat al pierderilor în
redresor şi stabilizator. El este mic pentru tensiuni de ieşire mari şi mare pentru
tensiuni de ieşire mici.
Plaja de tensiuni de ieşire este 5....45V. Se va considera dependenţa liniară.
1.3. Se evaluează tensiunea efectivă din secundar cu relaţia:
Us1 = (1,1 … 1,5)U1 (8.3)
Obs. Coeficientul (1,1 … 1,5) reprezinta o corecţie a tensiunii din secundar
funcţie de tensiunea de ieşire şi este mic pentru tensiuni de ieşire mari şi mare pentru
tensiuni de ieşire mici. Plaja de tensiuni de ieşire este 5....45V. Se va considera
dependenţa liniară.
Relaţiile (8.1)... (8.3) se vor relua, schimbând 1 cu 2 şi se calculează Ptot2 şi Us2.
1.4. Se calculează puterea totală a transformatorului în primar ţinând cont şi de
randamentul transformatorului, considerat egal cu 0,9:
P = (Ptot1 + Ptot2)/0,9 (8.4)
2. Calculul simplificat al transformatorului
1.5. Din diagrama 1 (anexa capitolului 8) se determină:
Sm – suprafata miezului de fier
N0 – numărul de spire pe volt în primar
N0II – numărul de spire pe volt în secundar
Elemente de proiectare pentru stabilizatoare de tensiune continuă
3
1.6. Se determină numărul de spire al fiecărei înfăşurări (n - primar, n1 -
secundar 1 şi n2 - secundar 2), stiind că este produsul tensiunii înfăşurării cu numărul
de spire pe volt corespunzător.
1.7. Se calculează curenţii în înfăşurările transformatorului:
Ip = P/220
Is1 = Ptot1/ Us1 (8.5)
Is2 = Ptot2/ Us2
1.8. Se consideră densitatea de curent de:
J = 2,5 A/mm2 (8.6)
si se alege din tabelul 1 (anexa capitolului 8) diametrul sârmei pentru fiecare
înfăşurare.
1.9. Din acelaşi tabel 1 se calculează suprafaţa ocupată de bobinajul
înfăşurărilor, considerând şi izolaţie între straturi.
Fig. 8.2. Geometria pachetului de tole
1.10. Din tabelul 2 (anexa capitolului 8) se alege tipul de tolă conform
suprafeţei înfăşurărilor calculate şi suprafeţei ferestrei Sf a tolei şi se găsesc datele
geometrice ale tolei (figura 8.2).
1.11. Se calculează grosimea pachetului de tole, c:
c = Sm/2a (8.7)
3. Calculul rezistenţelor înfăşurărilor transformatorului
1.12. Pentru a determina rezistenţele înfăşurărilor se calculeaza întâi lungimea
medie a spirei pentru fiecare înfăşurare, primar, secundarul 1 şi secundarul 2, formula
generală fiind:
Lmsp = 2(2a+c) + 2πg (8.8)
unde g va fi distanta medie faţă de miez a înfăşurării primare (care devine g1 pentru
secundarul 1 şi g2 pentru secundarul 2 (figura 8.3)
1.13. Se calculeaza lungimea totală a fiecărei înfăşurări ca produsul dintre
lungimea medie a spirei şi numărul de spire pentru fiecare înfăşurare, formula generală
fiind:
L = n Lmsp (8.9)
ELECTRONICĂ ANALOGICĂ
4
1.14. Se calculează rezistenta electrica a fiecărei înfăşurări, Rpr, cu ajutorul
tabelului 2 de unde se ia rezistenţa/metru corespunzătoare fiecărei înfăşurări, formula
generală fiind:
R = L ρl (8.10) ]
1.15. Se calculează rezistenţa echivalentă a transformatorului în secundarul 1:
Rtr1 = Rsec1 + (n1/n)2 Rpr (8.11)
şi similar în secundarul 2.
Fig. 8.3. Poziţia faţă de miez a înfăşurărilor transformatorului.
Elemente de proiectare pentru stabilizatoare de tensiune continuă
5
Diagramă de calcul pentru suprafaţa miezului şi numărul de spire pe volt