30.Расчёт индуктивности катушек с сердечником.

Расчет числа витков и определение размеров катушек с цилиндри­ческими сердечниками производятся по формулам, приве­денным для расчета катушек без сердечников. При расчете по этим формулам индуктивность принимается равной

L=L_зад/µ_отн.

Так как µ_отн=µ_нk_µ,где значение µ_н определяется выбранным магнитным материалом, то определению подлежит k_µ. Точный расчет k_µ в настоящее время еще н разработан; для приближенного расчета на рис. 4-33 а представлена его зависимость от отношения D/D_с, а'на рис. 4-33, б — поправочный коэффициент k, учитывающий влияние длины сердечника. Относительная проницаемость сердечника находится следующим образом:

µ_отн=µ_нк_µк

На рис. 4-33, в представлена зависимость µотн от отно­шения l_c/Dc, построенная для цилиндрических сердечников из ферритов при однослойной намотке на всю длину сердеч­ника.

При намотке с шагом и при многослойной намотке значение k_µ уменьшается на 10—15%. Более точный расчет индуктивности катушек с очень длинным цилиндрическим сердечником применительно к расчету магнитных антенн рассматривается в [4-12].

Задавшись типом намотки и ее размерами, определяют требуемое число витков, при котором получается расчетная индуктивность L.

Расчет катушек с броневыми сердечниками следовало бы производить известными методами расчета катушек замкнутой магнитной цепью. Однако из-за неоднородности магнитного потока в различных участках такого сердечника этот расчет получается сложным и недостаточно точным. Поэтому его выполняют упрощенными мето­дами на основании следующих соображений.

Известно, что индуктивность катушки с замкнутой маг­нитной цепью, т. е. без зазора или с небольшим зазором, определяется следующим выражением:

L=(1,26µ_отнS_cN²)/l_c*10^-2     '

где l — индуктивность, мкГ; lс — длина средней силовой линии, см; Sc — площадь сечения магнитной цепи, см2, решая это выражение относительно N, получаем:

N = nVL, где

n=√l_c*10²/1,26µ_отнS_c

— постоянная, определяемая только параметрами сердеч­ника, которая соответствует числу витков при индуктив­ности, равной 1 мкГ. Для типовых сердечников из карбо­нильного железа типа СБ без зазора могут быть указаны следующие ориентировочные значения этого коэффициента (при индуктивности в микрогенри):

Тип

сердечника  п

СБ-9а 7,05

СБ-12а           6,7

СБ-23-lla        4,0

СБ-23-17а     4,5

СБ-28а           4,3

СБ-34 а          4,4

36.Расчёт температуры перегрева трансформатора питания.

Т емпература перегрева Т определяет тепловой режим трансформатора, от которого зависят его эксплуатацион­ные характеристики, надежность, срок службы, а также размеры, масса и стоимость. Чем меньше допустимый пе­регрев, тем долговечнее и надежнее трансформатор, но тем больше его размеры и масса, выше стоимость. Поэтому температура перегрева должна быть выбрана в соответ­ствии с классом нагревостойкости материалов по ГОСТ 8865-70 и температурой окружающей среды. Допустимые температуры перегрева для трансформаторов с обычной изоляцией (класс У или А), устанавливают в пределах 45 — 70° С, а при использовании теплостойкой изоляции (класса Е или В) — 100° С и выше.

Т емпература перегрева зависит от мощности потерь, размеров трансформатора и состояния наружных поверх­ностей. Определить температуру перегрева можно по фор­муле

T =P_м(1+v)/α_kS_охл.к(1+β√v)

Где v=P_c/P_m;β=S_охл.с/S_охл.к — отношение наружных охлаждаемых частей поверхности сердечника S_охл.с и ка­тушки S_охл.к; αк — коэффициент теплоотдачи, Вт/(см2-°С). Величины S_охл.с и S_охл.к определяются по геометрическим размерам сердечника и катушки; величина v может лежать в пределах 0,3 — 0,95, причем большие значения соответ­ствуют сердечникам меньших размеров и сердечникам бро­невого типа. Коэффициент теплоотдачи αк зависит от состоя­ния наружных поверхностей; его значение лежит обычно в пределах от 0,9 • 10^-3 до 2*10^-3 Вт/(см2- °С); большие зна­чения αк соответствуют меньшим размерам сердечника.

Д

элт

волокнооптические

ля понижения температуры перегрева применяется пропитка трансформаторов теплопроводящими компаун­дами, покрытие их непрозрачными эмалями с повышенным лучеиспусканием, заделка торцов обмоток теплопроводя­щими пастами. Теплотводу от внутренних слоев цилин­дрических обмоток способствует размещение между слоями пластинок из медной фольги, концы которых выво­дятся наружу. В галетных обмотках между галетами поме­щают ребра охлаждения (радиаторы), также выступаю­щие наружу. Способствует охлаждению и использование шасси для отвода тепла от сердечника. Например, распо­лагая трансформатор с шихтованным сердечником на шасси «лежа», можно понизить его температуру на 5—7 °С. Значи­тельное охлаждение дают обдув трансформатора воздухом и испарение специальных жидкостей.