Проектирование трансформатора общего назначения
2. обзор аналогичных конструкций и выбор направления проектирования
Конструкция заданного маломощьного трансформатора в большей мере зависит от заданных характеристик. Следовательно, после анализа технического задания стало известно, что конструируемый трансформатор должен иметь следующие исходные данные :
U=220В-напряжение цепи питания ;
f=400Гц-частота сети питания ;
U=24В-напяжение первой вторичной обмотки ;
I=2.3 А-ток первой вторичной обмотки ;
U=12В-напряжение второй вторичной обмотки ;
I=2.3 А-ток второй вторичной обмотки ;
U=5В-напряжение третьей вторичной обмотки ;
I=2.2А-ток третьей твторичной обмотки ;
U=5В-напряжение третьей вторичной обмотки ;
I=2.2А-ток третьей твторичной обмотки ;
Р=100Вт-суммарная мощность вторичных обмоток.
Условия эксплуатации:
климатические УХЛ 4.2 ГОСТ 15150 - 69;
Годовой выпуск n= 25000 шт./год.
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. Аналогичными конструкциями для данного трансформатора являются конструкции:
ТА5-115-400.ОЮ0.71.000 ТУ - трансформатор анодный, номер 5 из унифицированного ряда, напряжение 115В, частота 400Гц ;
ТНС-1Т.ОЮ0.472.041 ТУ - низкочастотный трансформатор согласования, номер1 , буква Т означает тропический вариант исполнения ;
БТИ1-1-БТИ1111-66.ОЮ0.222.000ТУ - блоки импульсных трансформаторов, вариант конструкции 1, порядковый номер типономинала блока 1-66 ;
ТПр5-2Т.ОЮ0.472.057ТУ - трансформатор преобразователя , номер 5, напряжение 12,6В , тропический вариант.
В современных РЭА масса и габариты устройств питания составляют 0.5-0.1 общей массы и габаритов и на их долю приходится в некоторых случаях до 50% отказов.
Что требует совершенствования трансформаторов питания. Основные трудности при этом определяются тем , что материалы сердечников имеют ограниченные магнитную проницаемость и индукцию насыщения и большие потери. Прогресс в конструкциях трансформаторов в последние годы определяется совершенствованием методов проката, что позволило получить ленты толщиной до 0,01мм, а также развитием ферритов, пригодных для использования в маломощных трансформаторах питания. На основании практических данных наиболее приемлемым при данных условиях считается тороидальный трансформатор.
Но учитывая условия внешних механических и физических воздействий более целесообразно использовать броневой трансформатор.
Учитывая эти недостатки в существующих трансформаторах, относительно проектируемого выбираем следующие направления:
Для стяжки трансформатора используем обойму специальной формы;
Фиксация всей конструкции к основанию происходит болтовыми соединениями;
Токосъем выполним в виде паяного соединения контактов трансформатора с отводящими элементами;
Обмотка трансформатора - открытого типа, то есть крышки не имеет, так как условия работы - лаборатории, жилые дома и другие подобные помещения.