Разработка и расчет лампового передатчика СВЧ, страница 8

Тогда эффективные расчетные токи в обмотках:

(А),                 (3.18)

(А),                (3.19)

где

(А),                   (3.20)

(А),                     (3.21)

(А).                     (3.22)

рис. 10 Схема обмоток импульсного трансформатора.

Диаметр проводов обмоток:

(мм);                          (3.23)

(мм);                           (3.24)

где (А/мм) и (А/мм) – при масляном охлаждении для однослойной и многослойной обмоток соответственно (выбираю)

Выбираю провод ПЭШО:

(мм); (мм); (мм); (мм).

Расчет толщины межслоевых прокладок

Задаемся

.                                               (3.25)

Материал изолирующих прокладок – шелковая лакоткань:

;

(кВ/мм),                                         (3.26)

где (Ф/м) – диэлектрическая проницаемость вакуума.

Характеристическое сопротивление трансформатора

(Ом).                                (3.27)

Наибольшие межслоевые напряжения:

(В),                               (3.28)

(В).                              (3.29)

Величина отношения

.                                         (3.30)

Подставляем значения всех величин в формулу

,                                           (3.31)

где, в соответствии с выбором схемы обмоток,  и  вычисляются по следующим формулам

,

.

В результате решения этих уравнений получаем

(мм) и (мм).                               (3.32)

Проверяю расстояния  и  с точки зрения их электрической прочности. Для шелковой лакоткани:

(кВ/мм),                                  (3.33)

(кВ/мм)(кВ/мм);                       (3.34)

(кВ/мм)(кВ/мм).                       (3.35)

Ориентировочный выбор размеров окна сердечника

Задаемся расстояниями (мм), (мм); (см), (мм).

Определяем величины толщин катушек:

(мм);             (3.36)

(мм);             (3.37)

тогда ширина окна

(мм).          (3.38)

Задаемся расстоянием (участок, прилегающий к низковольтному проводу) (мм).

Определяю

(мм).                               (3.39)

(мм).                                (3.40)

выбираю (мм), где  – допустимая напряженность электрического поля вдоль поверхности твердого диэлектрика;

– допустимая напряженность электрического поля вдоль катушки;

(кВ/мм);

(кВ/мм);

(кВ).                 (3.41)

Тогда высота окна

(мм).                   (3.42)

Принимаю (мм).

Объем сердечника трансформатора

Необходимый объем сердечника подсчитывают по формуле

(см),    (3.43)

где  – коэффициент заполнения стали ([3], стр.195).

Задаюсь шириной ленты сердечника (см). Решаю уравнение

,                              (3.44)

относительно величины (см), тогда (см) ([3],стр196);

(см).                                       (3.45)

Число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора

(витков);                   (3.46)

(витков).                                (3.47)

Проверяю электрическую прочность межвитковых расстояний

(мм),                            (3.48)

(мм).                         (3.49)

(мм),                              (3.50)

(мм).                               (3.51)

(В),                                    (3.52)

(В).                                   (3.53)

(В/мм),                                  (3.54)

(В/мм).                                    (3.55)

Т.к. напряжение между витками не превышает В ([3],стр.196), межвитковую изоляцию можно обеспечить за счет собственной изоляции проводов, и намотка в этом случае выполняется сплошной([3],стр.194).

Потери в трансформаторе

Потери, связанные с наличием вихревых токов в сердечнике,

(Вт), (3.56)

где (Ом∙м)

Потери на намагничивание сердечника

(Вт).                  (3.57)

Потери в меди (в проводах обмотки)

(Вт),             (3.58)

где сопротивления обмоток (Ом) и (Ом).

КПД трансформатора

,                             (3.59)

где средняя мощность модулятора

(Вт),                  (3.60)

общие потери

(Вт).                 (3.61)

Расчет режима охлаждения

Охлаждающая поверхность трансформатора

(см).                    (3.62)

Охлаждающая поверхность бачка

(см).

Перепад температуры между обмоткой и маслом

,                         (3.63)

где (мград/Вт).