2.5 Определение магнитной индукции
Выбор магнитной индукции Вmax, Тл осуществляется по: выбранной конструкции магнитопровода; материалу сердечника; толщины листа (пластины) сердечника А, мм; частоте питающей сети fc Гц; полезной (отдаваемой) мощности Р2 формулы (1) с использованием таблицы 2.3.
Таблица 2.7 Оптимальные геометрические размеры магнитопроводов трансформатора
Минимальная масса, объём
Рекомендуемая конструкция магнитопровода:
Броневая
Минимальная стоимость
Рекомендуемая конструкция магнитопровода:
Стержневая
b/а=1,5÷3;с/а=1;
b/а=1,5 ÷ 2
Отклонения от оптимальных значений в пределах каждой конфигурации могут привести к значительному проигрышу в массе (до трёх и более раз), иными словами, варьируя одним из линейных размеров, мы можем в некоторых случаях заходить в чрезвычайно невыгодные зоны. При выборе оптимальных размеров для инженерных расчетов необходимо исследовать максимальные значения для каждой конструкции сердечника (броневой, стержневой или кольцевой) и оценить их с точки зрения технологии и удобства проектирования, причем, иногда решающим фактором могут оказаться конструктивно-технологические требования. Оптимальные геометрические соотношения в трансформаторе и распределение потерь в обмотках зависят от коэффициента заполнения окна сердечника медью, способа намотки, расположения слоев и плотности обмоточного материала и сердечника. Частота питающего напряжения, падение напряжения и индукция только косвенно влияют на геометрию, так как для одной и той же мощности требуются различные размеры и, следовательно, будет различным коэффициент заполнения; иными словами, при выборе геометрии трансформатора с заданным падением напряжения будет играть большую роль инструктивно-технологическое исполнение катушки.
Определение типоразмеров магнитопровода трансформатора осуществляется по выбранной конструкции трансформатора (см. пункт 23.), величины произведения сечения стали на площадь окна Scm* S0K, см4 (см. формулу 3).
Рисунок 1 - Магнитопровод трансформатора
трансформатора: трансформатор не рассчитан на данные режимы работы по конструктивным и электрическим показателям.
При величине I0 менее 10 % трансформатор будет работать в недогруженном режиме: использование неполной мощности нагрузки Р2В-А (по разделу на основе полученных данных сделать вывод и обоснование).
При изготовлении обмоток трансформаторов и дросселей малой мощности наиболее широко применяются провода с эмалевой изоляцией. Их основным достоинством является малая толщина изоляционного слоя и не высокая стоимость. При малых диаметрах проводов (0,05-0,40 мм) применение других видов изоляции нежелательно, так как приводит к значительному увеличению размеров, массы и стоимости трансформаторов и дросселей. Все виды эмалированных покрытий обмоточных проводов обладают достаточно высокой стойкостью к воздействию лаков, применяемых для пропитки обмоток.
Недостатком проводов с эмалевой изоляцией, изготовленной на основе масляных эмальлаков на тунговом и льняном маслах с добавлением фенолформальдегидных смол (марки ПЭЛ), является низкая механическая прочность изолирующего слоя. Однако в настоящее время нашли широкое применение высокопрочные эмали типа винифлекс, а в последнее время разработаны эмали на основе полиамидных эмальлаков, обеспечивающие высокие механические свойства и допускающие более высокую, чем для обычных эмалей, рабочую температуру.
Отечественной промышленностью выпускаются круглые проволоки с эмалевой
изоляцией следующих марок:
Для работы при температуре до + 15 °С - ПЭЛ с эмалевым покрытием из лака на масляной основе (ГОСТ 2773-69);
Для работы при температуре + 105 °С ПЭВ-1 и ПЭВ-2 эмалевым высокопрочным покрытием (утолщённым для ПЭВ-2) из лака ВЛ-931 (ГОСТ 7262-70);
Для работы при температуре +120 ° С ПЭВТЛ-1 и ПЭВТЛ-2 с эмалевым высокопрочным покрытием на основе, полиуретанового лака с утолщённым слоем для ПЭВТЛ-2 (МРТУ 16.505.009-64);
Для работы при температуре + 130 °С - ПЭВТВ с эмалевым покрытием из полиэфирного лака (ОСТ 16.505.001-70);
Для работы при температуре + 220 °С - ПНЭТ-имид с эмалевым покрытием на основе полиимидов (ТУ 16.06,374-69).
Кроме круглого, выпускается также и прямоугольный провод марки ПЭВП, покрытый слоем высокопрочной эмали (Т 16.505.08.-70).
В качестве волокнистой изоляции обмоточных проводов используется шёлк лавсан, хлопчатобумажная пряжа и стекловолокно, обладающие достаточной механической и электрической прочностью. Промышленностью выпускается провод марки ПЛБД с изоляцией одним слоем шёлка лавсан и одним слоем хлопчатобумажной пряжи для работы при температуре +105°С (МРТУ 2.017.17-63). Необходимая механическая и электрическая прочность проводов указанных марок обеспечивается только в результате пропитки волокнистой изоляции соответствующими лаками.
Для работы при более высоких температурах применяются провода: Для работы при температуре +155°С - ПСД с изоляцией из двух слоев стекловолокна с подклейкой и пропиткой нагревостойким лаком (ГОСТ 7019-71);
Амплитудное значение рабочего напряжения вычисляется через заданное (действующее) значение рабочего напряжения
Upmakc=√2Up, (17)
Рис.3 - График зависимости испытательного напряжения от рабочего напряжения обмоток в амплитудных значениях
