Некоторые вопросы расчета трансформаторов и дросселей


В качестве основных элементов в электромеханические стабилизаторы Ortea входят насыщенные и линейные дроссели, которые в большинстве случаев имеют дополнительные обмотки или отводы и могут рассматриваться как автотрансформаторы, а также трансформаторы. Рассмотрим некоторые соотношения, связывающие их конструктивные и электрические параметры.

Для трансформатора или дросселя с Ш–образным магнитопроводом, если его размеры обозначены, основные параметры могут быть выражены в следующем виде: 14

Длина средней магнитной линии магнитопровода

1ст = 2(Ь + к) + 2а[см]. Геометрическая площадь сечения магнитопровода <2ст = яс [см2].

Площадь окна

Qo = bh [см2].

Параметр, определяющий электромагнитную мощность трансформатора,

Q0QCT~acbfl\.CM*l Объем магнитопровода

. Vcj=(AH — 2bh)c[cMz].

Вес стали

О ~V у k \Г\ ст ст *ст ст i где kCT — отношение активной площади сечения к геометрической, т. е. коэффициент заполнения сечения сталью. В зависимости от толщины материала и технологии к =0,8 — 0,95.

ст 7 7

Объем катушки

Уми = [2(а + с)6 + 36ЧЛ[с*»1.

Вес меди:

Gu = Vuntvt уи ku [Г], м кат * м м 1 J1 где уЛ — 8,9 Г (см3; удельный вес меди;

^ — коэффициент заполнения окна медью, для напряжений до 500 в АЛ = 0,3 —0,35.

Поверхность охлаждения трансформатора

Sox* = 2 Iе (Н+А) + а (A+h) + h (а+36)+26 (а+1 ,ЬЬ)\ [см2].

Следующие соотношения в магнитопроводе обеспечивают минимальный вес трансформатора или дросселя [Л.1]: b — a; h = 2,5а; А = 4а; Я = 3,5а; с = 1,5а.

Тогда все предыдущие соотношения примут вид: /ст = 9 а; QCT=1,5 а2; Q0 = 2,5 а2; QCTQC = 3,75 а”; } (2) VCT=13,5 а3;

««4 = 65,5 а\

Для дросселей с тороидальным сердечником рекомендуются следующие размеры

D=l,5 d; h = 0,5 d\

(3)

Откуда

/ст = 3,92 d;

QCT = 0/125 rf2;

V =0,49 с?3.

Электромагнитная мощности трансформатора или дросселя без зазора связана с его размерами соотношением:

Л Л / 2/МО8 г 41

(4) где P = ££/./j-f-EP — электромагнитная (расчетная) мощность трансформатора, равная сумме произведений токов и напряжений всех обмоток трансформатора плюс сумма потере в меди и стали; ш — угловая частота, сек~1\ В — амплитуда магнитной индукции, гс; Д — плотность тока в обмотках, а\мм2. Напряжение одного витка e=r£=BQJi-Ю-8= -^BS-IQ-* [в],

■у 2 ст ст у 2 где S = QcrkCT — активное сечение стали.

Число витков обмотки где Ui — напряжение на обмотке {действующее значение).

Дроссели переменного тока с воздушньм зазором рассчитываются по следующим формулам: где / — действующее значение тока, а;

L — индуктивность, гн\ Р = /2o)L — мощность дросселя;

В —амплитуда оптимальной магнитной индукции в зазоре: при / = 50 гц Вопт = 10 030 — 12 000 гс для стал# Э41, £олт=12 000— 14 000 гс для сталей Э310, Э320, ЭЗЗО; 1в — суммарный воздушный зазор, см (толщина немагнитной прокладки Ьв = 1в)2)9

Плотность тока в обмотках берется в пределах 2,5 — 3,5 aJMM2.

Температура поверхности трансформатора или дросселя где £Р — сумма тепловых потерь; а—коэффициент теплоотдачи с поверхности в воздух (а = 1,3-10~3 вт\см2-град)\ t —температура окружающего воздуха, °С.

Температура внутри катушки обычно на 7—15° С больше, чем на поверхности.

Добавить комментарий


6 из 6. Оценок: 556.