Теория и расчет трансформаторов источников вторичного электропитания
.pdf
Приложение П1
Продолжение таблицы П1.3
|
Марка |
Толщина |
|
f, |
|
|
Âmax, Òë/Ímax, À/ì |
|
Âs, Òë |
|||||||
|
пермаллоя |
ленты, мм |
|
êÃö |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
34ÍÊÌÏ |
|
0,05 |
|
20 |
|
0,5/65 |
0,65/70 |
|
|
1,0/80 |
1,50 |
||||
|
|
0,05 |
|
50 |
|
0,5/73 |
0,65/77 |
|
|
1,0/85 |
1,50 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
40ÍÊÌÏ |
|
0,01 |
|
– |
|
|
– |
|
– |
|
|
– |
1,35 |
||
|
|
0,02 |
|
– |
|
|
– |
|
– |
|
|
– |
1,35 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Пермаллои с высокой индукцией технического насыщения |
|
||||||||||||
|
49Ê2ÔÀ |
|
0,05 |
|
– |
|
1,80/400 |
2,1/2500 |
|
|
– |
– |
||||
|
0,25…0,7 |
|
– |
|
1,85/400 |
2,2/2500 |
|
|
– |
– |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Пермаллои с низкой остаточной индукцией и постоянством магнитной проницаемости |
|||||||||||||||
|
47 ÍÊ |
|
|
0,02 |
|
20 |
|
0,2/120 |
0,3/190 |
|
|
0,5/320 |
– |
|||
|
40 ÍÊÌ |
|
0,02 |
|
20 |
|
|
– |
0,3/230 |
|
|
0,5/360 |
– |
|||
|
|
0,02 |
|
50 |
|
|
– |
0,3/330 |
|
|
0,5/500 |
– |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры электротехнических сталей [6] |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П1.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Марка |
Толщина, |
|
|
|
|
|
Âmax, Òë ïðè Ímax, À/ì |
|
|||||||
|
стали |
|
ìì |
|
80 |
|
100 |
|
200 |
|
400 |
|
|
1000 |
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3413 |
|
|
|
|
|
1,58 |
|
|
|
|
|
|
|
1,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3414 |
|
0,30 |
|
– |
1,60 |
|
– |
|
– |
|
– |
1,88 |
|||
|
3415 |
|
|
|
|
|
1,61 |
|
|
|
|
|
|
|
1,90 |
|
|
3404 |
|
|
|
|
|
1,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3405 |
|
|
|
|
|
1,61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3406 |
|
0,30 |
|
– |
1,62 |
|
– |
|
– |
|
– |
– |
|||
|
3407 |
|
|
|
|
|
1,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3408 |
|
|
|
|
|
1,71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3471 |
|
0,35 |
|
– |
1,61 |
|
– |
|
– |
|
– |
– |
|||
|
|
|
0,15 |
|
1,10 |
|
|
|
|
|
1,55 |
|
|
|
|
|
|
3423 |
|
0,08 |
|
1,05 |
– |
|
1,40 |
|
1,50 |
|
|
1,65 |
1,82 |
||
|
|
|
0,05 |
|
1,05 |
|
|
|
|
|
1,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
|
1,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3425 |
|
0,08 |
|
1,30 |
– |
|
1,50 |
|
1,65 |
|
|
1,75 |
1,82 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
|
1,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
101
Приложение П2
Вычисление объемов сердечников стандартных конфигураций
1. Кольцевой сердечник
Ðèñ. Ï2.1
l–ð = πd–ð
окончательно получим:
Объем Vñ кольцевого сердечника (рис. П2.1) может быть определен как разность объемов V1 è V2 цилиндров, основаниями которых являются круги с диаметрами D и d соответственно, а высота равна h:
Vc = V1 − V2 =
= πD2 h – πd2 h =
44
=πh (D2 – d2 ) = 4
= πh D – d D + d 2 2
Поскольку
a = D − d,
2
Sc = ah,
=π(D − a) = π(d + a) = π D + d,
2
Vc = Scl–ð .
2. Стержневой пластинчатый сердечник
Объем Vñ стержневого пластинчатого сердечника (рис. П2.2) может быть определен как разность объемов V1 è V2 параллелепипедов с габаритами А Ч В Ч h и (А – 2а) Ч (В – 2а) Ч h соответственно:
Vc = V1 − V2 = ABh − (A − 2a)(B − 2a)h =
=ABh − ABh + 2aAh + 2aBh − 4a2 h =
=2ah[(A − a) + (B − a)].
102
Вычисление объемов сердечников стандартных конфигураций
Ðèñ. Ï2.2
Поскольку
À1= À – à, Â1= Â – à,
lñð = 2 (À1 + Â1), Sñ = àh,
окончательно получим:
Vc = Sc lñð.
3. Стержневой ленточный сердечник
Стержневой ленточный сердечник (рис. П2.3) можно рассматривать состоящим из следующих тел: двух параллелепипедов с размерами А Ч а Ч h, двух параллелепипедов с размерами В Ч а Ч h и четырех четвертьколец со средним радиусом rñð. ê. Сумма объемов всех этих тел и есть искомый объем Vñ данного типа сердечника, причем суммарный объем четырех четвертьколец равен объему Vê кольца с тем же радиусом rñð. ê:
Vc = 2Aah + 2Bah + Vk .
Поскольку
103
Приложение П2 |
|
|
|
|
|
Sc = ah, |
|
Vê |
= Scl–ð.ê, ãäå l–ð.ê |
= 2πr–ð.ê , |
|
|
l–ð |
= 2A + 2B + l–ð.ê , |
|
окончательно получим: |
|
|
|
|
|
Vc = Scl–ð . |
|
|
|
Ðèñ. Ï2.3 |
|
4. Броневой пластинчатый сердечник
Броневой пластинчатый сердечник (рис. П2.4) можно рассматривать состоящим из двух одинаковых стержневых пластинчатых сердечников с объемом ahlñð, на основании чего можем записать:
Vc = 2ah lcp.
Поскольку Sc = 2ah, оконча- тельно получим:
Vc = Sc lcp. |
Ðèñ. Ï2.4 |
104
Вычисление объемов сердечников стандартных конфигураций
5. Броневой ленточный сердечник
Поскольку броневой ленточный сердечник (рис. П2.5) состоит из
двух одинаковых стержневых ленточных сердечников с объемом ahlñð, можем записать:
Vc= 2ah l cp.
Учитывая, что Sc = 2ah, окончательно получим:
Vc = S c lcp.
Ðèñ. Ï2.5
105
Приложение П3
Значения коэффициента заполнения сердечника kñ, коэффициента заполнения окна сердечника медью kì, плотности тока в обмотках j
Значения коэффициента заполнения сердечника [7]
Таблица П3.1
Толщина ленты |
0,02 |
|
0,05 |
|
0,08…0,1 |
0,15 |
|
0,35 |
|
|||||||||
(пластины), мм |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kc |
0,65…0,7 |
0,75…0,8 |
0,85 |
|
0,9 |
|
0,93 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. П3.1. Зависимость коэффициента заполнения окна сердечника медью от суммарной расчетной мощности вторичных обмоток ΣÐ2 [7]
1 — для броневых и стержневых трансформаторов напряжением до
100 Â, f=50 Ãö;
2 — тех же напряжением до 300 В, f = 50 Гц; 3 — тех же напряжением до 300 В, f = 400 Гц;
4 — для тороидальных трансформаторов напряжением до 300 В, f = 1 кГц;
5 — тех же напряжением до 300 В, f = 5 кГц.
106
Приложение П3
Рис. П3.2. Зависимость плотности тока в обмотках от суммарной расчетной мощности вторичных обмоток ΣÐ2 ïðè
среднем перегреве катушек tê.ñð = 50°Ñ [7]
1 |
— для броневых и стержневых трансформаторов с сердечником из |
|
стали 3412, f = 50 Гц; |
2 |
— тех же с сердечником из стали 3423, f = 400 Гц; |
3 |
— для тороидальных трансформаторов с сердечником из стали 3423, |
|
f = 1…5 êÃö; |
4 |
— тех же с сердечником из сплава 34НКМП, f = 1…5 кГц; |
5 |
— тех же с сердечником из стали 3423, f = 1…5 кГц, tê.ñð = 80°Ñ. |
107
Приложение П4
Коэффициенты для оценки потерь в сердечниках из ферритов [8]
|
|
|
Таблица П4.1 |
|
|
|
|
Марка феррита |
Ð0, Âò/êã |
α |
β |
2000ÍÌ—À |
35,5 |
1,2 |
2,4 |
3000ÍÌ—À |
52,0 |
1,2 |
2,8 |
2000ÍÌ1 |
68,0 |
1,2 |
2,8 |
1500ÍÌ3 |
23,2 |
1,2 |
2,2 |
|
|
|
|
2000ÍÌ3 |
44,6 |
1,3 |
2,7 |
|
|
|
|
2500ÍÌÑ1 |
7,3 |
1,1 |
1,9 |
|
|
|
|
2500ÍÌÑ2 |
11,5 |
1,2 |
1,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты для оценки потерь в сердечниках из аморфных магнитных сплавов в полосе частот 3…200 кГц
|
|
|
|
Таблица П4.2 |
|
|
|
|
|
Марка сплава |
Ð0, Âò/êã |
α |
β |
Примечания |
ÃÌ412Â |
0,415 |
1,7 |
2,05 |
|
|
|
|
|
|
ÃÌ503Â |
0,266 |
1,85 |
2,03 |
|
|
|
|
|
|
ÃÌ515Â |
1,356 |
1,8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
ÃÌ43ÄÑ |
2,12 |
1,7 |
2 |
|
|
|
|
|
|
ÃÌ45ÄÑ |
4,65 |
1,8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
ÃÌ54ÄÑ—1000 |
7,95 |
1,48 |
2,05 |
Âmax < 0,1 Òë |
|
4,77 |
1,48 |
1,85 |
Âmax ≥ 0,1 Òë |
ÃÌ54ÄÑ—500 |
9,54 |
1,48 |
2,05 |
Âmax < 0,1 Òë |
|
6,09 |
1,48 |
1,85 |
Âmax ≥ 0,1 Òë |
ÃÌ54ÄÑ—140 |
15,36 |
1,48 |
2,05 |
Âmax < 0,1 Òë |
|
9,54 |
1,48 |
1,85 |
Âmax ≥ 0,1 Òë |
|
|
|
|
|
108
Приложение П5 Типоразмеры сердечников
1. Сердечники из ферритов [4,11,12,13,14]
1.1. Кольцевые сердечники (рис. П2.1)
|
|
|
|
Таблица П5.1 |
|
|
|
|
|
|
|
Типоразмер |
D, ìì |
d, ìì |
h, ìì |
|
m, ã |
|
|
|
|
|
|
Ê7×4×2 |
7±0,3 |
4±0,2 |
2±0,15 |
|
0,32 |
K10×6×3 |
10±0,3 |
6±0,2 |
3±0,15 |
|
0,86 |
K10×6×4,5 |
10±0,3 |
6±0,2 |
4,5±0,15 |
|
1,27 |
K12×5×5,5 |
12±0,4 |
5±0,2 |
5,5±0,15 |
|
2,83 |
K12×8×3 |
12±0,4 |
8±0,3 |
3±0,15 |
|
1,12 |
K16×8×6 |
16±0,4 |
8±0,3 |
6±0,25 |
|
4,9 |
K16×10×4,5 |
16±0,4 |
10±0,3 |
4,5±0,25 |
|
3,1 |
K20×10×5 |
20±0,5 |
10±0,3 |
5±0,25 |
|
6,3 |
K20×12×6 |
20±0,5 |
12±0,4 |
6±0,25 |
|
6,7 |
K28×16×9 |
28±0,6 |
16±0,4 |
9±0,4 |
|
20,4 |
K32×16×8 |
32±0,8 |
16±0,4 |
8±0,4 |
|
26,4 |
K32×20×6 |
32±0,8 |
20±0,5 |
6±0,25 |
|
16,4 |
K32×20×9 |
32±0,8 |
20±0,5 |
9±0,4 |
|
24,6 |
K38×24×7 |
38±0,8 |
24±0,5 |
7±0,4 |
|
26,6 |
K40×25×7,5 |
40±0,8 |
25±0,6 |
7,5±0,4 |
|
31,8 |
K40×25×11 |
40±0,8 |
25±0,6 |
11±0,5 |
|
46,3 |
K45×28×8 |
45±0,9 |
28±0,6 |
8±0,4 |
|
42,9 |
K45×28×12 |
45±0,9 |
28±0,6 |
12±0,5 |
|
63,9 |
K65×40×9 |
65±1,5 |
40±0,8 |
9±0,4 |
|
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
109
Приложение П5
1.2. Ш-образные сердечники (рис. П5.1)
Таблица П5.2
Типоразмер |
L, ìì |
s, ìì |
Í/2, ìì |
h/2, ìì |
à, ìì |
b, ìì |
m1, ã |
Ø4×4 |
16±0,3 |
4–0,2 |
8±0,2 |
5,2+0,2 |
4–0,2 |
3,2+0,15 |
1,78 |
Ø5×5 |
20±0,4 |
5–0,2 |
10±0,2 |
6,5+0,25 |
5–0,2 |
4+0,2 |
3,48 |
Ø6×6 |
24±0,5 |
6–0,25 |
12±0,2 |
8+0,3 |
6–0,25 |
5+0,2 |
5,9 |
Ø7×7 |
30±0,6 |
7–0,4 |
15±0,3 |
9,5+0,4 |
7–0,3 |
6+0,25 |
11,0 |
Ø8×8 |
32±0,7 |
8–0,4 |
16±0,3 |
11,5+0,4 |
8–0,3 |
7,5+0,3 |
12,8 |
Ø10×10 |
36±0,7 |
10–0,5 |
18±0,4 |
13+0,5 |
10–0,4 |
8+0,3 |
20,7 |
Ø12×15 |
42±0,8 |
15–0,7 |
21±0,4 |
15+0,6 |
12–0,5 |
9+0,4 |
43 |
Ø16×20 |
54±1 |
20–0,8 |
27±0,5 |
19+0,8 |
16–0,6 |
11+0,5 |
98 |
Ø20×28 |
65±1,3 |
28–1 |
32,5±0,7 |
22+0,9 |
20–0,8 |
12+0,5 |
209 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Указана масса одной Ш-образ- ной детали (сердечник состоит из двух Ш-образных деталей).
Ðèñ. Ï5.1
Ðèñ. Ï5.2
110