|
| |
  |
Главная » Книги и журналы 1 ... 28 29 30 31 32 f . ч\ 1. / .1  ft. . 1. Определяется мощность трансформатора н р 2. Определяется величина 5о5ст, причем все исходные величины расчета выбираются в соответствий с рекомендациями и характеристиками, приведенными в § 11-4. So Sст 100
Х8П-0М8 n\-tj-to-f20-70C   30 20 о Зо Зет 500ги.   ЭЧЧ'0:2 trig120 70Х т 200 300 во Рис. 11-9. Графики для выбора магнитопровода Величину SqSct можно рассчитать по формуле (11-23), но удобнее это сделать при помощи расчетных графиков рис. 11-9, а-г. 3. Пользуясь справочником, выбирают такой магнитопровод промышленного изготовления, у которого SqS не меньше определяемого в п. 2. 4,44/eS,A5mlO- 4, Вычисляется э, д. с. одного витка При этом частота рабочего тока /с задана при расчете трансформатора, а величина Вщ и выбираются в соответствии со сделанными выше рекомендациями, 5. Число витков первичной обмотки 1==- (величина Af/ определяется в процентах по графику рис. 11-6,г). 6. Число витков вторичной (всех втори^клых) о(шотки Wi 7. Ток хапостого хода трансформатора /х.. е где удельные ампер-витки и пропорциональная им величина И определяются при выбранном значении Вт по графикам рис. 11-1, а; - средняя ддша магнитной силовой линии определяется по эскизу (справочным данным) выбранного магнитопровода. 8. Ток намагничивания магнитопровода 1/ /2 Г / X. X / СТ Ut 1 где GcT р т - вес и удельные потери в материале магнитопровода 9. Полный ток первичной обмотки f = V(Ji + fciY + ffi. где 1 = 2 10. Диаметр проводов обмоток d= 1,3 / хде ток в каждой обмотке; ДУ рис. 11-6, а-б. - плотность тока, определяемая по графику 11. Проверка размещения обмоток в окне магнитопровода осуществляется по-разному, в зависимости от типа трансформатора. В броневом трансформаторе проверка расчета на размещение обмоток может быть выполнена, как указывалось выше (см. § 11-4), двумя способами: приближенно и более точно. В тороидальном трансформаторе проверка на размещение обмоток сводится к следующему: перед тем, как выполнить намотку определяется толщина изоляции с внутренней и наружной сторон магнитопровода соответственно: п. о А,:,:чЛ-ср мм; о = м. о где А толщина изоляционного материала, Ф - 1,4-1,5 - коэффициент намотки изоляции; D, d я h число слоев изоляции, - пара- метры тора (см. рис. 11-7, б); наружный и внутренний диаметры обмоток: /(/> ,-.x-2T ,-,)-if. где = 0,45-0,65 - зависит от диаметра провода обмоток; наружный и внутренний диаметры трансформатора с намоткой тр D i + 2т, - мм; D Di - 2т„/ мм; высота трансформатора h + d~D, Если при расчете D тр S6 то обмотка уложится в окне выбранного тороида, где Dfi - наименьший диаметр окна, остающегося после намотки трансформатора. 12. Суммарные потери в меди обмоток трансформатора У] liRi где Rt активное сопротивление обмоток. Вычисление для броневых трансформаторов производится путем определения средней длины витка (§ 11-4). Что касается расчета средней длины витка тороидального трансформатора, то  г где 1ср = 2{а + Л) + 8-То + ч  a = ~(D - - d)\ To ry (Th. о + Те. о); То/ = -) (Тц! +Тв/) \ Г- I I. if;: 13. Суммарные потери в магнитопроводе Р^ = Острст <5т, где Gcr - вес магнитопровода (указывается в справочных табли цах); -удельные потери вт/кг, 14, Коэ4х|)ициент полезного действия трансформатора Р р р р 15. Определение температуры перегрева трансформатора 1-й V- где Г матора;G 10 , /ш тепловая постоянная времени трансфор- вес трансформатора, г; Gp поверхность охлаждения трансформатора; G, GcT Ь Gh3, 5охл вес изоляции, причем = ров и = 10 для броневых трансформаторов, k коэффициент заполнения медью окна трансформатора; с G,- 0,7 для тороидальных трансформато- = 0,25-0,45 - 0,48 Ge теплоемкость транс- 0,39 G + cfiu-y вт-секГ С форматора, причем с„з = 2 вт-секГС для пропитанных катушек обмоток и --- 2,6 вт-секГС - для не пропитанных катушек. Если расчетная величина температуры перегрева трансформатора больше допустимой Qдoл или меньше ее на 25-30%, то трансформатор необходимо пересчитать заново. § Jl-6. РАСЧЕТ ДРОССЕЛЕЙ СГЛч...... -л t - ..,.1.. ФИЛЬТРОВ Расчет дросселя сглаживающего фильтра сводится к определению параметров магнитопровода и обмотки с учетом основного требования - постоянства индуктивности дросселя /.др. При этом исходят из соотношения: /в m 4 -i* гн, (11-24) где w - число витков обмотки дросселя; Ф - магнитный поток в сердечнике дросселя; R,n - магнитное сопротивление всего магнитопровода дросселя; в - магнитодвижущая сила обмотки; 4т и 4-длины магнитного пути в стали и в воздушнОхМ промежутке; = - площадь сечения стержня магнитопровода и воздушного зазора. В уравнении (И-24) переменной величиной, зависимой оттока Z, является магнитная проницаемость \к^. Поэтому, чтобы получить неизменяемую величину Lp, выгодно выбирать такие магнитные индукции при которых величиной /ctVct можно пренебречь по сравнению с /в/р. . Характер же зависимости jXctVb от магнитной индукции Вт показан графически на рис. 11-10, а. Из этого графика следует, что наибольшее отношение достигается при j = 6000-8000 гс. Обычно выбирают В^ = 7000 гс. При этом < в еще большей мере обеспечивается.постоянство индуктивности дросселя L..p, как указывалось выше, при наличии воздушного зазора. Величину такого зазора можно определить так. Магнитный поток в сердечнике магнитопровода дросселя е Ф=--, что после преобразования можно представить в виде к в Отсюда длина воздушного зазора \ Р-ст где Н - напряженность магнитного поля. После подстановки значения \Kq = An -lO ** гн/м получим: О (11-25)  -/ - .9 - где удельные ампер-витки iw на 1 см длины силовой линии определяются для кривой намагничивания при выбранной индукции Вт (см. график рис. 11-1, а). 3500 2500 2000
8 12 16 нгс  0 1 2 3 5 6 7 8 9 Ю 11 )2  QM1 0.02 0.03 0,05 0J 0,2 0,3 0,5 f.O 20 3.0 5,0 to Рис. 11-10. Графики для упрошенного расчета дросселя. Практически длину воздушного зазора выбирают в соответствии с соотно1неннем: 0,006 <-< 0.025, (11.26) причем меньшие величины относятся к маломощным дроссе- лям, у которых /51др = 1-10, а большому значению IJl соответствует /б1др = 10-100. Порядок расчета дросселей сглаживающих фильтров может быть выбран самый разнообразный. Наибапее широко применяется упрощенный графоаналитический мегод расчета, построенный на использовании графических зависимостей рис. 11-10, б. Расчет ведется в следующем порядке. 1. По заданному значению иадукпи. ляется величина . MJKy /ft опреде- 2. По графику рис. И-10, б определяется требуемая величина Sci/ci = Ф (i)- При этом можно пользоваться кривой / при магнитной индукции В;п 5000 гс или кривой 2 при Вщ = 8000 гс, 3. По справочным данным выбирается магнитопровод, обладающий необходимой величиной 5ст/ст определенной в п. 2. 4. По графикам рис. И-10, в определяются значения и как функций величины М 5. Длина воздушного зазора в магнитопроводе равна 100 ** 6. Необходимое число витков обмотки ш=10 7. Диаметр провода намотки d=il,r3/ или d = (0,55 0,65) I/q, . где а/ принимается равным 2,5 а1мм. 8. Проверка расчета на размещение обмотки дросселя определяется неравенством 100So ::0,8 wdr, где So - площадь окна магнитопровода; 0,25-0,35 - коэф-)ициент заполнения окна магнитопровода медью обмоток при выбранной изоляции провода. 9. Активное сопротивление обмотки дросселя R где /, средняя длина витка оомотки, см. § U-7. РАСЧЕТ ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ Расчет феррорезонансных стабилизаторов напряжения основан на эмпирических соотношениях, достаточно хорошо проверенных на практике. Точный аналитический расчет стабилизаторов, как и многих других нелинейных элементов электрических цепей, практически отсутствует. В связи с этим существуют несколько типовых методов расчета, приспособленных к решениям конкретных задач. А. Расчет стабилизатора с магнитным шунтом Схема рассчитываемого стабилизатора приведена на рис. 11-И, а. Расчет ведется в следующем порядке. 1. Э, д. с. одного витка первичной обмотки w- определяется при номинальном напряжении U. Для стабилизаторов мощностью Ртр <, 100 еа при частоте питающего напряжения /с - 50 гц, э. д. с. одного витка (11-27) 60,0351 При моошости стабилизатора P 100-1000 э. д. с. витка 6 = 0,35-0,9 в. (11-28) причем с повышением частоты питающего напряжения э, д. с. одного витка пропорционально увеличивается с частотой. h -- и -        j  Рис. 11-11. Схемы феррорезонансных стабилизаторов напряжения. 2. Сечение ненасыщенного стержня магнитопровода, на котором расположена первичная обмотка (11 -29) ScTi = 36eo. 3. Сечение насыщенного стержня магнитопровода ст2 ~~ 0,о825(.-г1* (11-30) 4. Сечение магнитного шунта 0,45ет1. (11-31) 5, Реактивная мощность конденсатора С выбирается в пределах Рс-(3,5 -2,5) Рн, (11 -32) где Р мощность нагрузки стабилизатора, ва. При меньшей номинальной мощности стабилизатора выбирается больший множитель реактивной мопцюсти конденсатора. 6. Допустимое переменное напряжение на конденсаторе С: Uc{2- 4)f/ но не более 0,65Ураб, (11-33) где рйб -допустимое рабочее напряжение, на которое рассчитан конденсатор. 7. Емкость конденсатора определяемой, ..... ношения: Рг 106 р 104 г/>Аояр- Ф C = ~j- MKip. (11-34) 8. Число витков обмоток: Шк = 0,15г:г 2; ts = 1Л8 - - (11-35) тде f/i oM - номинальное напряжение питающей сети. 9. Токи в обмотках: р 9Р р /2 = V /;! + / ; /н =/к = (11-36) гдет1тр- = 0,6-0,8 - к. п. д. стабилизатора; ~ 0,60-0,75 - коэффициент мощности, учитывающий несинусоидальность формы кривой выходного напряжения. 10. Диаметры проводов и плотность тока в них выбираются в зависимости от условий охлаждения стабилизатора. Практически выбирают: di = 0,8K/i, мм; 2 = 0>9/72, мм; 30,973, мм; = 0,8)/7к, мм, (11-37) где / - действующие токи в каждой обмотке, а. 11. Зазор между магнитопроводом и магнитным шунтом регулируется при налаживании стабилизатора в пределах 1,5-2 мл1 и фиксируется изоляционными прокладками, Магнитопровод стабилизатора собирается из обрезных стандартных Ш-образных пластин, причем ширина насыщенного стержня и пластины магнитного шунта составляют, соответственно, 0,6 и 0,4 ширины стержня ненасыщенного магнитопровода. Б. Расчет стабилизатора на двух магнитопроводах Схема рассчитываемого стабилизатора показана на рис. 11-11, б. Требуется рассчитать два дросселя: насыщенный и ненасыщенный. Расчет ведется в следующем порядке. Расчет насыщенного дросселя 1. Активное сечение стержня насыщенного дросселя Др2 5е,з = 1,зКР см\ (11-38) ....a, v5 = t:* - 2, Число витков первичной обмотки дросселя (автотрансформатора) ; (11-39) где k - Ui - напряжение на обмотке Wu k - 0,6; - частота питающего напряжения (50 гц)\ В^- максимальная магнитная индукция в стержне дросселя. Если для стали Э44АА принять В^а = 16 ООО гс, то число витков обмотки будет: 3. Число витков вторичной обмотки автотрансформатора (11-40) причем принято, что напряжение на вторичной обмотке автотрансформатора равно напряжению на нагрузке при номинальном питающем напряжении. Если взять, как и ранее, В^з = 16 ООО гс при = 50 гц, то число витков вторичной обмотки автотрансформатора будет: 28,2 и стз 4. Выбирается типовая пластина магнитопровода и по ней определяется (по данным таблицы) средняя длина магнитной силовой линии /ер. 5. Емкость конденсатора С 3,9/ср 106 (11-41) где w - w.2 -ь - общее число витков обмотки автотрансформатора. Обычно величину емкости конденсатора С выбирают в зависимости от мощности стабилизатора. При Р„ = 100 ва берут С = 6 мнф, а при Р„ - 100 250 ва берут С = 6-8 жкф. После того как выбрана емкость конденсатора, уточняют количество витков: 1970 с5ст2 6. Число витков допапнительной обмотки 7. Рабочее напряжение конденсатора С должно быть (11 -42) (11-43) причем б^раб выше 1000 в нежелателькъ, . -,рудно подобрать конденсатор. Если по расчету получается f/pg 1000 то лучше увеличить емкость С с целью снижения необходимого допустимого 8. Ток нагрузки /н = . (П-44) 9. Плотность тока в обмотках выбирается из условий допустимого перегрева. При выборе Л/ = 2,5 а1мм перегрев автотрансформатора не наблюдается. При такой плотности тока диаметры проводов обмоток буд^о : = 1,5 К/к, мм\ = 1,27 У / , мм; 1,13 Y 1\и мм. (11-45) Расчет ненасыщенного дросселя Расчет ненасыщенного дросселя может быть выполнен любым способом, например следующим. 1. Выбирается сердечник дфосселя и определяется для него по справочным данным So, а затем определяются диаметры провода без изоляции и с изоляцией: / vr- MM. (11-46) и 4из - ПО справочнику для данной марки провода. 2. Определяется число витков, которое может быть размещено в окне выбранного магнитопровода: 4 из (11-47) 3. Активное сечение магнитопровода Если используется сталь Э4АА, то при В 11 ООО гс и /е (11-48) 50 гц получим 32,8 4. Толщина набора магнитопровода учитывает заполнение пакета магнатопроаода ак1 из- ным магнитным материалом. 1 ... 28 29 30 31 32 |