|
| |
|
Слаботочка Книги тивной мощности из сети переменного тока. Во избежание излишней загрузки генераторов электрических станций реактивной мощностью величина тока холостого хода для мощных трансформаторов обычно не превышает 6-7%. Для трансформаторов малой мощности, применяемых большей частью в переносной радиоаппаратуре, решающее значение имеет получение минимально возможного веса трансформатора. Как уже отмечалось выше, ири этом значительно возрастает ток холостого хода, достигая (нрн частоте сети 50 гц) 30-50%. получающееся при этом увеличение реактивной мощности не имеет существенного значения вследствие малой абсолютной величины потребляемой мощности. Трансформаторы большой и средней мощности в подавляющем большинстве случаев выполняются с масляным охлаждением, в то время как трансформаторы малой мощности имеют, как правило, лишь воздушное охлаждение. Поэтому электрические и электромагнитные нагрузки, допускаемые в трансформаторах малой мощности, значительно меньше, чем в трансформаторах большой и средней мощности. Некоторые параметры трансформаторов малой mohi;-ностн количественно отличаются от нарамегров мон;ных трансформаторов. Так, например, относительная величина активного падения напряжения в обмотках небольших трансформаторов значительно больше, а относительная величина реактивного падения напряжения - значительно меньше, чем в трансформаторах большой и средней мощности. Следует также отметить, что мощные трансформаторы работают лишь при частоте питающей сети, равной 50 гц, в то время как трансформаторы малой мощности часто проектируются для работы при более высоких частотах (4100, 800, 1 600 н 2400 гц). Перечисленные выше особенности трансформаторов малой мощности потребовали разработки для них специальных методов расчета. :В настоящее время иа практике используются более 20 различных методов расчета силовых трансформаторов малой мощности, разработанных отдельными научно-исследовательскими институтами, конструкторскими бюро и заводами в виде междуведомственных и завод- (.к!]\ нормалей нлн инструкций Однако многие из Э1Л\ \1С11) 10В нмек )т с\uiecTBCHHuc недостатки. Taiv, в больитнсгве известных методов не отмечагот-сн ра.злнчия в расчете трансформаторов, мощность которых меньше и больше критической. А это, как указывалось в § 3-3, изменяет исходные условия для расчета 1ра1-1сформ.аторов. iB ряде методов приводятся кривые зависимости индукции от удельных намагничивающих ампер-витков и удельных потерь в стали для исходного материала сердечника на основании данных ГОСТ 8012-58. Между тем указанные кривые в значительной мере зависят как от конфигурации, так и от геометрических размеров сердечника, В большинстве методов расчета трансформаторов малой мощности для выбора тщюразмера магнитопровола используется выражение вида Sci=f{P). Однако это выражение не позволяет однозначно определить типоразмер магнитопровода в зависимости от mohihocth трансформатора. Во всех применяемых иа практике методах расчета определение температуры перегрева обмоток трансформатора производится по формулам вида Дт=/(Ртр, Нтр, о\л) или Дт = / (Ртр, тр, ахл)- Однако при ЭТОМ не учитывается изменение коэффициента теплоотдачи, постоянной времени нагрева обмоток и общей теплоемкости трансформатора с изменением его мощности, частоты, конструкции магиитонрово.ла и обмоток, а также от ряда Г1,ругих факторов, В результате этого допускаются значительные погрешности в определении температуры перегрева. В связи с отмеченными выше недостатками больнгин-ства существующих методов проблема рационального расчета трансформаторов малой мощности, несмотря на всю свою актуальность, не может считаться полиостью решенной. Поэтому в настоящее время ведется иитеисив-иая научно-исследовательская работа в этой области. 4-2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Основными параметрами, определяющими собой вес, габаритные размеры и тепловой режим трансформатора, являются магнитная индукция в сердечнике и плотность гока в его обмотках. В большинстве методов расчета cir-довых трансформаторов малой могдности эти параметры определяются на основании испытании серии трансформаторов, построенной на основе нормализованного ряда магиитопроводов. Полученные в результате этих испытаний данные обычно приводятся в виде таблиц или графиков зависимости -fi и S от мощности, отдаваемой трансформатором (или его типовой мощности). Указанные зависимости позволяют однозначно определить величины -fi и S в самом начале расчета трансформатора, когда известна лишь отдаваемая им мощность. В последнее время в некоторых работах (например [Л, И, 12, 16]) рассмотрены аналитические методы определения зависимостей B = f{P2) и д = [{Р2). Однако приводимые в этих работах аналитические выражения пригодны для определения S и 6 лишь при мощностях трансформатора больше критической. Аналитические зависимости -й = /(Ртип) и 6 = /(Ртип) При мощностях трансформатора, больших и меньших его критической мощности, могут быть найдены на основании выведенных в гл. 3 соотношении. Эти выражения будут различными для трансформаторов с магнитопроводами стержневого (а также броневого типа) и трансформаторов с тороидальными магнитопроводами. В качестве примера приведем выражения, с помощью которых могут быть найдены В и 6 для трансформаторов стержневого и броневого типов с любыми соотношениями линейных размеров магнитопровода. При Ртпп>Ркр магнитная индукция в сердечнике может быть найдена из (3-46), Подставляя в это выражение величину линейного размера а, найденную из (3-33), после преобразований найдем: S = 3,86-10X  х-1/ - (-) (АрАоТст)РмЙст(тв11 + здГ j Плотность тока в обмотках трансформатора прн типкр может быть найдена и (3-47), Подставляя в (3-47) значение а из (3-33), получаем: 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 |