Дипломная работа: Проект гелеоисточника для энергохозяйства

S=0,5·4,5·(16–10)=13,5 мм2;

r=[1,75·10-8(1+0,004·(130–20))]=2,38·10-8 Ом·мм – удельное электрическое сопротивление материала провода – меди с учетом повышения температуры за счет потерь;

 – средняя длина витка обмотки, мм.

20 мм.

, (2.17)

2,948·106 А/м2.

Определили коэффициент полезного действия ηт нашего трансформатора на выбранном сердечнике К16х10х4,5:

 (2.18)

=60 – мощность, даваемая трансформатором во вторичную обмотку, Вт;

=0,813 – мощность потерь в сердечнике при λо=0,54 (по формуле 2.14), Вт.

Определили конструктивные данные первичной обмотки.

Число витков первичной обмотки [8]:

.        (2.19)

W1= 600/(2 (1+1.474·10-3)·30000·0.7·1.35·10-6) »1050.

Cечение провода в первом приближении:

                         (2.20)

q1,1 = 60/(0.98·600·2.952·10-6) = 5.4·10-8 м2.

По найденному сечению провода q1,1 определили диаметры активного сечения провода без изоляции dпр и с изоляцией dиз:

dпр =0,83 мм,

dиз =0,89 мм.

Затем определили коэффициент заполнения сечения обмотки проводом в первом приближении lп1,1:

                            (2.21)

где Ку – коэффициент укладки. Так как диаметр провода dпр> 0,3 мм, то Ку=0,9. Подставив значения получили:

lп1,1 = 0,9·(3,14/4)·(0,83·10-3/0,89·10-3)2 = 0,644

По известным значениям W1, q1,1, lп1,1 нашли площадь окна сердечника, занятую первичной обмоткой в первом приближении S1,1:

.            (2.22)

S1,1 = 23.4∙10-5 м2.

Определили размеры сердечника после изоляции. Количество слоёв изоляции выбрали n=1, толщину изоляции D=0,15 мм. Тогда получим:

Dси=Dc+2·D·n=0.017 м,          (2.23)

dси=dc+2·D·n=0.011 м, (2.24)

hси=hc+2·D·n=0.005 м. (2.25)

Определили коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой в первом приближении:

.                                               (2.26)

l01,1 = 0,975

Нашли среднюю длину витка первичной обмотки в первом приближении:

=0.028 м            (2.27)

Определили во втором приближении сечение провода первичной обмотки:

=1.329∙10-7 м2.    (2.28)

Провели цикл вычислений, получили следующие неравенство:

,      (2.29)

расчёт остановили при Δ=0,05.

Определили размеры эквивалентного тороидального сердечника после намотки на него первичной обмотки:

Определили внешний диаметр эквивалентного тороидального сердечника:

,                (2.30)

D1=0,02 м

Нашли внутренний диаметр эквивалентного тороидального сердечника:

,                               (2.31)

d1= 0,004 м,

Определили высоту эквивалентного тороидального сердечника:

.     (2.32)

h1=0,011 м.

Определили конструктивные данные вторичной обмотки.

Определили число витков вторичной обмотки:

.                                         (2.33)

W21=530; W22=210; W23=90

Сечение провода в первом приближении:

.                                              (2.34)

q2,1=0,678∙10-6 м2;                  q2,2 = 4∙10-6 м2;              q2,3 =1,696∙10-6 м2;

По найденным сечениям проводов определили диаметры активного сечения провода без изоляции dпр и с изоляцией dиз:

dпр2,1 = 0,93 мм,   dпр2,2 = 2,26 мм,   dпр2,3 = 1,5 мм,

dиз2,1 = 0,99 мм,   dиз2,2 = 2,36 мм,   dиз2,3 = 1,58 мм.

Коэффициент заполнения сечения обмотки проводом lп2,1:

lп2.1 = 0,62          lп2.2 = 0,64           lп2.3 = 0,63.

По известным значениям W2, q2,1, lп2,1 нашли площадь окна сердечника, занятую вторичной обмоткой S2,1:

.                                   (2.35)

S2,1= 1,74∙10-5 м2 S2,1= 3,93∙10-5 м2 S2,1= 0,74∙10-5 м2

Коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой нашли по формуле:

.                                              (2.36)

l02.1=0,22   l02.2=0,39   l02.3=0,15

Нашли среднюю длину витка первичной обмотки:

.                            (2.37)

iw2,1=24 мм.                   iw2,2=24 мм.         iw2,3=24 мм.

Нашли во втором приближении сечение провода вторичной обмотки:

                                      (2.38)

q2,21=4,5∙10-6 м2;  q2,22=1,1∙10-6 м2; q2,23=0,6∙10-6 м2.

Провели циклы вычислений, пока не выполнилось неравенство:

,                 (2.39)

расчёт остановили при Δ=0,05.

Определили размеры эквивалентного тороидального сердечника после намотки на него первичной и вторичной обмоток:

Определили внешний диаметр:

,                  (2.40)

D2=20 мм,

Определили внутренний диаметр:

,                      (2.41)

d2=3 мм,

Определили высоту:

   (2.42)

h2=7,4 мм.

В ходе расчета были получены данные трансформатора, соответствующие требуемому. Трансформатор имеет:

P2=60 Вт;

Е1=600 В;

U21=±15 В; U22=5; U23= 12 В;

f =30 кГц;

Ттмах =130 0С;

m1=2, m2=3;

α=0,0014 Вт/см∙ 0С;

ηт=98,6%;

Iмmax< 0,2; To=40 C.

Сердечник К16´10´4,5, покрытый лаком КФ‑965, и изолированный с торцевой стороны кольцами из картона с обортовкой, и одним слоем из стеклоленты с половинным перекрытием толщиной 0,15 мм.

3.1 Описание рабочего места, оборудования и выполняемых технологических операций

Помещение размером 6´6 – аккумуляторная комната, в ней находятся аккумуляторная батарея и система управления гелеоисточником. В лаборатории работает 1 человек 2 часа в рабочий день. При работе используются следующие инструменты: набор ключей, набор отверток, плоскогубцы, мультиметр. Работа заключается в поиске и устранении неисправности оборудования, при необходимости, монтаж, демонтаж отдельных его блоков. В данном помещении должно быть естественное и искусственное общее освещение в соответствии с СНиП 11–4–95, а также отопление и вентиляция в соответствии с ГОСТ 12.1.005–76.

Общая площадь помещения составляет: Sобщ = 36м2.

Высота помещения: h = 3 м.

Объем помещения: V = 36*3=108 м3.

На одного работающего приходится пространство площадью 36 м2 и объемом 108 м3. Согласно требованиям СНиП 2.09.04–87 объем помещения на одного работающего должен составлять не менее 20 м3, площадь – не менее 6 м2. Следовательно, условия для работы в лаборатории вполне благоприятны.

3.2 Идентификация опасных и вредных производственных факторов

Исследования условий труда показали, что факторами производственной среды в процессе труда являются:

Санитарно-гигиеническая обстановка, определяющая внешнюю среду в рабочей зоне – микроклимат, механические колебания, излучения, температуру, освещение и другие, как результат воздействия применяемого оборудования, сырья, материалов, технологических процессов;

Психофизиологические элементы: рабочая поза, физическая нагрузка, нервно-психологическое напряжение и другие, которые обусловлены самим процессом труда;

Опасные и вредные производственные факторы, связанные с характером работы:

·  повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

·  повышенная температура поверхностей оборудования;

·  не соответствие условий микроклимата помещения, в котором производятся работы;

·  опасность возникновения пожара;

·  травматизм связанный с использованием инструмента;

·  повышенное содержание в воздухе рабочей зоны пыли, а также вредных и пожароопасных веществ;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19