Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

мощности трансформаторов па 50 и 400 гц при различной конфигурации магнитопроводов; эти величины рассчитаны для оптимальных конструкций минимального веса на основании данных, приведенных в § 3-4

3-4. ОПТИМАЛЬНЫЕ СООТНОШЕНИЯ РАЗМЕРОВ И ВЫБОР НАИВЫГОДНЕЙШЕЙ КОНФИГУРАЦИИ МАГНИТОПРОВОДОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Из существующих конструкипн маломощных силовых трансформаторов наибольшее нрименение на практике нашла броневая конструкция; наряду с ней npHMeiLflrorcn также стержневые и тороидальные конструкции трансформаторов. Однако до недаинего времени в литературе отсутствовала вполне обоснованная точка зрения о том, какая же из указанных конструкций является наиболее выгодной. Лип1ь сравнительно недавно появился ряд работ, носвянхенный как этому, так и теспо связанному с ним вопросу об оптимальных соотношениях размеров магнитопроводов трансформаторов малой мощности.

Для решения этих вопросов необходимо прежде всего найтн такие соотношения между основными геометрическими размерами сердечника каждой данной конструкции, которые обеспечивают получение максимальной мощности при наименьшем весе, объеме или стоимости трансформатора. Сравциван между собой вес, объем или стоимость трансформатора с оптимальными coothohic-ннями размеров при одинаковых величинах мощности, мы сможем сделать заключение о том, какая из сравниваемых конфигураций ма1Т1итопроводов (стержневая, броневая или тороидальная) являются наивыгоднейшей.

Совершенно очевидно, что для трапсформатороз всех конфигураций должны быть одинаковыми частота питающей сети, температура перегрева н активные материалы, применяемые для изготовления обмоток и магнитопроводов.

Оптимальные геометрические соотношения будем искать для следующих наиболее распространенных конструкций траисфорл1аторов малой мощ1тостн (рис. 3-2)

при Ят,ш>Р,ф.

<

-.--------2

Рис. 3-2. Конструкции магиитопроводов трансформаторов малой мощности.

а - стержневой с одной катумишй, б - стержневой с двумя ка тушками, в - fipinn-ddil, ;! - тороид.ктьный

Покажем методику отыскания оптимальных геометрических соотпоигений для трансформаторов мииимального веса.

Общий вес трансформатора любой конструкции может быть найден но формуле

+ Ти. (1 ~ -м) = TctctVct + TkVh, (3-64)

Ти--Тмм + Тиз(1 ~м). (3-65)

в (3-65): Ук - приведенный удельный вес катушки;

Тиз - удельный вес изоляционных материалов катушки трансформатора. Подставляя в (3-64) значения Уст и Ук из (3-21), получаем:

Gtp = (ctTcts + Ткв) а- (3-66)

Найдем значения постоянных коэффициентов k, k, ./г, зависящих лишь от соотношений между гсогтетрическими размерами магнитопровода.

Предварительно выразим размеры Ь, с к h (рис. 3-2) через безразмерные коэффициенты г, s i:

= / А. (3-67)

Тогда для стержневого трансформатора с одной катушкой на основании рис, 3-2,й и выражений (3-67) получим:

5cT--a& = aV; (3-68)

So--=chast\ (3-69)

К...... = 14(2й + 4 2й/г + b {2а + h) +

+ (2й + г) + 2аб1г --й2(4--25 + /) + К) + 5 + )1;

(3-70)

5охл.м 2й; + 6/г + 27:ch + 27сс + 4аг + + 2Ьс а [(2,9 -- /) (2 + /) + 27г5 (5 + 01; (3-71)

* При оиределенин охлаждаюишх поверхностей магнитопровода и катушки учитывались все их открытые боковые и торцовые поверхности.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86