* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
§ 14-3] Силовые трансформаторы 399 ности охлаждения трансформатора, соответ ствующего рис. 14-26, иногда бывает необхо димо уменьшить плотность тока После уста новления предварительных значений поперечпого сечения сердечника, размеров обмотки, числа витков и т. д. приходится незначительно видоизменять величины, найденные из рисун ков, чтобы облегчить окончание расчета. Н а пример, может оказаться ж е л а т е л ь н ы м увели чить или уменьшить поперечное сечение сер дечника в зависимости от того, с к о л ь к о витков первичной обмотки может быть размещено по длине окна соответств у юще й π л асти н ы. Это уточнение делается обычно д л я получения жела тельного значения магнитной индукции. При проектировании силовых трансформа торов на частоты, большие 60 гц сначала про изводят расчет трансформатора на частоту 60 гц. При работе на более высоких частотах трансформатор будет иметь т а к и е ж е потери в меди и меньшие потери в сердечнике. Потери в сердечнике уменьшаются в соответствии с уменьшением максимальной магнитной ин дукции, которая при неизменном входном на пряжении обратно пропорциональна частоте. Поэтому при более высоких частотах объем сердечника можно уменьшать до тех пор, пока удельные потери в нем не станут не сколько большими удельных потерь при частоте бОг.ч. Если пакет сердечника в процессе умень шения площади его поперечного сечения стано вится слишком тонким, необходимо повторить расчет для пластин меньшего размера. При этом потребуется снова увеличить поперечное сечение сердечника, однако меньшие пластины имеют мепьшее окно и соответственно в окне размещается меньшее число витков, чем в пер вом случае. Суммарные потери и площадь поверхности трансформатора н у ж н о сравнить с данными рис. 14-26 и определить, н у ж н о л и изменять величину суммарных потерь в меди и сердечнике для получения превышения тем пературы 40° С. В высокочастотных силовых трансформаторах часто используют очень тон кие пластины или сплошные ферритовые сер дечники, чтобы уменьшить потери в сердеч нике. у Пример 14-1 Рассчитать трансформатор н а к а л а , кото рый будет работать от сети 120 в, Çfà гц при на пряжении на вторичной обмотке 6,3 в и токе 6,5 а. Допустимое превышение температу ρы составля ет 40° С. Предусмо треть электростати ческий э к р а н меж ду первичной и вто ричной обмотками. Использовать пла UJZстину ' из стали Ns 29, показанную на рис. 14-27, и при- Ж потерь в сердечнике соответствует дан ным рис. 14-2 J. Считать, что кри вая намагничива нии материала сер дечника такова, что д л я получения при емлемого значения тока холостого хода магнит ная индукция д о л ж н а быть ниже 80 000 мке/кв. дюйм (12406 гс). Трансформаторы, нагруженные активной нагрузкой, будут иметь коэффициент мощности меньше единицы из-за в л и я н и я индуктивности первичной обмотки на источник. В этом п р и мере предполагается, что коэффициент мощ ности (cos φ) равен 0,9. Решение 1. Определяем действующие значения пер вичного и вторичного токов и средние значе ния расчетной мощности вторичной и первич ной обмоток. S ^ P 2 Р и с . 14-27. Р а з м е р ы пласти¬ н ы сердеч 1 ик а, 1 ρ ассм атр ив а е м о г о в п р и м е р е 14-1. Р а з меры даны в д ю й м а х . Вес с е р д е ч н и к а (в ф у н т а х ) р а с считывается по формуле: 1,55 χ (толщина набора сер д е ч н и к а ) χ (коэффициент за полнения). 2 = 6,3- 6,4 = 41 ва. П р и м е ч а н и е . Т о ч н е е расчетная м о щ н о с т ь вторичной обмотки р а в н а п р о и з в е д е н и ю н а в е д е н н о й в т о р и ч н о й э . д . с . прн п о л н о й н а г р у з к е н а величину тока нагрузки. Интересно отметить, что в большинстве трансформаторов на частоту 60 гц и ниже максимальная рабочая магнитная индукция ограничивается опасностью насыщения сер дечника и связанным с этим значительным увеличением тока холостого хода, а не чрез мерными потерями в сердечнике. П р и высоких частотах это не является ограничением, так как потери в сердечнике становятся весьма большими при магнитной и н д у к ц и и , далекой от насыщения Н а этом основании в малых высокочастотных силовых трансформаторах можно принимать потери в сердечнике равными потерям в меди. Если спроектированные трансформаторы работают при более высокой или более низкой температуре, чем ожидалось, то можно исполь зовать другие виды материалов д л я сердеч ника или нестандартную геометрию пластины и т. д. Проектировщик должен тогда привести данные рис. 14-24 и 14-26 в соответствие с ха рактеристиками, полученными на частных ти пах трансформаторов. Согласно рис. 14-20 к. п. д. η составляет около 85%. Отсюда P - 100 41 - 100 = 53,6 ва; η cos φ ~~ 85 · 0,9 S 53,6 = 0,447 а; 120 U _ ^ + 5 _41+53,6 о = — £ — 2 ' ' a S 1 1 1 ς а т 2. Определяем сечения и проводов первичной и вторичной обмоток. Согласно рис. 1 ^ 9 , отношение площади поперечного сечения витка в круговых милах к действующему значению тока в миллиампе рах при превышении температуры 40° С должно составлять примерно 0,5. Таким образом, круговые милы = 0,5; действующее значение тока, ма Яг 0.5 * 6 500 = 3 250 круговых мил. Ä Следовательно, можно использовать эма лированный провод Ns 15 (по табл. 14-3).