Магнитные элементы электронных устройств

80

Здесь значение Sc рассчитано по (11.9).

5. Сечение проводников обмоток (без изоляции):

6. Число вольт на 1 виток, индуцируемое в магнитопрово-

де:

где Sc рассчитано по (11.9).

Полученные значения округляются до стандартных, последние цифры которых — четные, 0 и 5.

Поскольку магнитопроводы МЭ всех известных типоисполнений (Б, С, Т, Ч и др.) выпускаются серийно с линейными размерами по ГОСТу, то целесообразно выбрать в справочной литературе [1, 4, 5, 7, 9 идр.] магнитопровод с параметрами, близкими к рассчитанным по (11.13), стараясь выполнять тождества:

83

Эти расчеты хорошо описаны в [1, 3, 4, 5, 9]. Здесь они будут показаны на примере расчета конструктива катушки дросселя электромагнитного с броневым магнитопроводом (самый простой вариант).

Предварительно должен быть выбран материал для обмоток и материал изоляции (каркас, межслойная, межкатушечная). Для нашего примера будем считать, что обмотка дросселя выполнена на пластмассовом каркасе с толщиной стенок к, сечение ее провода круглое диаметром с изоляцией dnu и между слоями прокладывается изоляционная лента толщиной сл . Все конструктивные параметры катушки, рассчитываемые ниже, показаны на рис. 11.1.

85

Выполняются следующие расчеты.

1. Высота для одного слоя (ряда) витков обмотки в катушке

округляется до целого числа.

Здесь кук — коэффициент укладки, учитывающий неплот-

ность прилегания витков. Для тороидов кук 0,8.

Для остальных конструкций при рядовой намотке витков он зависит от диаметра круглого провода или толщины шинки:

Таблица 11.4.

Здесь сл — толщина межслойной изоляции, в среднем — 0,1 мм.

5. Сечение катушки и коэффициент ее заполнения:

86

где Sn — сечение провода без изоляции.

Формулы для расчетов, приведенные выше, будут аналогичными и при наличии нескольких обмоток, для каждой из которых будут свои значения Wcлi , ncлi , скi . Между обмотками и снаружи катушки выполняется дополнительный слой изоляции (кроме межслойной) с толщиной мо 0,2 мм. Расчеты величин ведут, начиная с обмотки, располагаемой первой к магнитропроводу. Силовые обмотки, выполняемые более толстым проводом, располагают верхними слоями.

Примеры раскладок обмоток двухобмоточных трансформаторов СТ-НЗ и ТТ приведены в разделах 13.3, 13.4.

11.7 Расчет технических показателей МЭ

К техническим показателям относятся: активные и реактивные сопротивления обмоток, вес обмоточного материала и магнитопровода, общий вес МЭ, его стоимость, коэффициенты полезного действия и мощности, при необходимости — габаритный объем и проходная емкость, удельно-экономические показатели: вес, стоимость на единицу габаритной мощности,

До расчета указанных показателей должны быть определены все линейные размеры магнитопровода и обмоток в катушке.

где кi — удельное сопротивление Ом мм2/м при заданном пере-

греве ;

Wi, Lкi — число витков и средняя длина витка [м] i-й об-

мотки;

Sni — сечение провода, мм2 (без изоляции, чистое).

Индуктивное сопротивление обмоток, обусловленное по-

токами рассеяния

87

Значение величин по (11.30) (11.33) потребуются для электрической схемы замещения МЭ.

где Ii , Ri — ток и активное сопротивление i-й обмотки.

Потери мощности в магнитопроводе, см. формулу (3.4):

88

Цc, Цк — цена изготовленных магнитопровода и катушек;

кд — коэффициент дополнительных работ: сборка-монтаж,

пропитка, испытание и др. Средне расчетное кд 1,2.