* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
§ 14-2] Основы теории трансформаторов со стальным сердечником 393 Примером служит однофазный трансформатор, вторичная обмотка которого имеет отвод от средней точки, работающий в двухполупериодном выпрямителе с фильтром, содержащим на входе дроссель (см. табл. 15-1). Если при нять, что мощность, передаваемая в н а г р у з к у , равна 1 ва, то в идеализированном трансфор маторе мощности первичной и вторичной обмо ток равны соответственно 1,11 и 1,57 ва. Сред нее из этих значений равно 1,34. Объем транс форматора определяется по выходной мощности, умноженной иа этот коэффициент. К р и в а я зависимости к. п. д. от выходной мощности д л я трансформатора, работающего иа активную н а г р у з к у , показана на рис. 14-20 и является типичной д л я малых трансформато ров, рассчитанных на рабочую частоту 60 гц и превышение температуры 40° С. 1Щ 90 5m 0 100 ZOO 300 400 SOO выходная мощность трансформатора, бт Р и с . 14-20. К р и в а я з а в и с и м о с т и к. п. д . тран сформаторов о т с р е д н е й в ы х о д н о й м о щ н о с т и , типичная д л я серийно выпускаемых трансфор маторов на 60 гц, р а б о т а ю щ и х на а к т и в н у ю н а г р у з к у п р и п р е в ы ш е н и и т е м п е р а т у р ы 40° С, положение кривой зависит от способа о х л а ж дения. 80 О IOO ZOO 300 400 SOO ч Cjxdmm мощность первичной и дторичной QffnomoK fa t Рис 14 19. Кривые з а в и с и м о с т и о б р а т н о й величины плотности тока в о б м о т к а х и объема т р а н с ф о р м а т о р а и кожухе от средней м о щ н о с т и п е р в и ч н о й и вторичной обмогок для трансформаторов па 60 гц п р и превышении т е м п е р а т у р ы 40° С. 14-2 ж. Коэффициент полезного действия трансформатора. Трансформатор имеет мак симальный к. п. д . , когда потери в меди равны потерям в сердечнике. Д л я заданного макси мального превышения температуры потери мощности на единицу объема в малых трансфор маторах могут быть допущены более высокими, чем в больших. Это наводит на мысль о возмож ности работы сердечников малых трансформа торов при более высоких магнитных и н д у к ц и я х , чем в больших трансформаторах, и уменьше нии посредством этого размеров сердечника. Для промышленной частоты это невозможно, так как при очень высокой магнитной индук ции сердечник насыщается, что вызывает уве личение тока холостого хода. С л и т к о м боль шой то к хол осто го χ од а будет увеличивать потери в меди первичной обмотки и сильно искажать форму кривой вторичного н а п р я ж е ния. Поэтому для частот 100 гц и ниже малые силовые трансформаторы обычно проекти руются так, что максимальные потери на еди ницу веса сердечника лимитируются величи ной магнитной индукции, при которой мате риал сердечника начинает быстро насыщаться. Так как в практике проектирования обычно задается превышение температуры, то при ти повом расчете силового трансформатора д л я работы при низкой частоте магнитная индукция в сердечнике принимается несколько меньше индукции насыщения, а размеры провода вы бираются такими, чтобы суммарные потери в сердечнике и обмотках обеспечивали задан ное превышение температуры. При таком рас чете потери в меди получаются значительно большими потерь в сердечнике, что является обычным соотношением д л я трансформаторов мощностью 100 ва или менее, работающих при частоте менее 100 гц и имеющих превышение температуры 40° С. 14-2 з. Максимальная рабочая темпера тура. Электроизоляционные материалы де л я т с я на пять различных классов по нагревостойкости. К л а с с и ф и к а ц и я A I E E приведена в табл. 14-2 *. При высоких рабочих температурах орга нические изоляционные материалы пересыхают и обугливаются, что в свою очередь приводит к тому, что материалы становятся хрупкими и теряют свою механическую прочность. В ре зультате этого изоляционные материалы при перегрузках в электрической цепи или непре рывной вибрации часто пробиваются. V. М. Monstinger п о к а з а л , что степень ухудшения механической прочности приблизительно уд ваивается при увеличении температуры на 8° С. Класс изоляции не определяет полностью допустимое превышение температуры транс форматора над о к р у ж а ю щ е й температурой. Трансформаторы с изоляцией класса А (макси мум 105 °С), работающие при о к р у ж а ю щ е й температуре 31 С, имеют превышение темпе ратуры 105—31 = 7 4 ° С. Трансформатор с изоля цией класса В (максимум 125 С), работающий при о к р у ж а ю щ е й температуре 70° С, будет иметь превышение температуры 125—70 = 50° С. Таким образом, требуемый класс изоляции трансформатора определяется суммой макси мальной о к р у ж а ю щ е й температуры и задан ного превышения температуры. МЭК пере именовала класс 0 в класс ι и ввела классы E H F C максимальными температурами соот ветственно 120 и 155° С. В противоположность классификации изо ляционных материалов по нагревостой кости военные нормы разделяют трансформаторы по 1 * В СССР к л а с с и ф и к а ц и я и з о л я ц и о н н ы х материа л о в н е с к о л ь к о о т л и ч а е т с я о т п р и в е д е н н о й и соответст вует ГОСТ 8865-58. (Прим. р е д . ) *У.М. Monstinger, Loading transformer by temperature. Trans. A I E E , v. 49, p. 776—790. Ap ril 1930. ( П р и м . автора.)