Дроссели и трансформаторы со стальным магнитопроводом, страница 5

          Возникающие при импульсном намагничивании вихревые токи задерживают нарастание магнитного поля и вызывают неравномерное распределение магнитного потока по сечению пластинки. При этом возникает искажения фронта и уменьшение .  Величина  определяется из графика , где - постоянная времени вихревых токов.  Необходимо для ослабления влияния вихревых токов, чтобы , где - толщина листа [см],  - удельное сопротивление [Ом*м 10^-6]. Величина определяет L₁ (рассматривать по обычной формуле). Для увеличения L можно использовать размещение магнитопровода в период между импульсами.

          Импульсные трансформаторы обычно изготавливают на ТТ и СТ сердечниках, чаще всего, витых из тонких литых сталей (Э310, 330) или сплавов типа 79 НМА. Толщина ленты зависит от длительности импульсов. В маломощных ИТ используются ферритовые сердечники, ТТ – для малой, Р – 0 образный для большой. При 0 – образных сердечниках улучшаются условия охлаждения и изоляции, а так же уменьшения L_S.

Требования к выполнению обмоток противоречивы.

1.  Для увеличения электрической прочности следует стремится к улучшению межслойной и межобмоточной изоляции; выводить начало и концы обмоток в разные стороны катушек.

2.  Для уменьшения L_S и С₀ однослойным секционированием (между слоями первой и второй обмоток). Желательно даже в два провода.

Вообще, чем меньше габариты ИТ, тем меньше паразитные параметры.

Расчет ИТ (особенности).

При расчете маломощных ИТ обычно задаются L₁; L_S; C₀; n; U₁; ток х.х. (ток намагничивания); I_n; . Из этих данных можно по формуле определить объем магнитопровода:

.

Здесь и далее размеры приведены в сантиметрах. По паспорту , то V_c можно подобрать типовой магнитопровод и тем самым l_c и S_c.

,     N₂=nN₁.

Индуктивность L₁ по обычной формуле (). Диаметр проводов определяется по действительному значению тока и по его допускаемой плотности тока. I_g – определяется через, , если есть I₀, то . Благодаря малому числу слоев и хорошим условиям охлаждения ИТ j берется равным 6-10 А/мм².

Собственная емкость С₀ определяется , в основном, емкостью между слоями, которая зависит от числа слоев, их размеров, толщин и Е прокладок. Учитывая, что ИТ представляет собой источник с распределенными параметрами определяем величину С₀ или динамическую емкость.

, где  - коэффициент привидения. Толщина прокладок , где U_H, U_K – напряжение между обмотками в начале и конце обмотки, L_S – определяется по обыкновенным формулам.

Изоляция межслойной и межобмоточной – бумаги, лакоткани.

Особенности расчета и конструирования маломощных трансформаторов питания.

ТП характеризуется наличием сетевой и вторичных обмоток. Р=30-200 ВА, f=50 Гц, U=220/127 иногда 110, для трехфазных – 380/220. На подвижных обмотках – 400, 800, 1000 Гц и т.д. иногда 10-15 кГц, напряжения 27, 28, 55, 110 В.

Трансформаторы, работающие на повышенных частотах имеют значительно меньшие габариты. При проектировании заданы обычно параметры сети и токи и напряжения всех вторичных обмоток.

Необходимо определить размеры магнитопровода, число витков и диаметров проводов обмоток, размеры изолирующих прокладок. При проектировании необходимо обеспечивать тепловой режим и определенную температурную зависимость U₂от I₂.

Основные соотношения (для двухобмоточного трансформатора с одинаковыми плотностями тока в обмотках).  ,  ,  , так как  ,  . Подставим в предыдущее выражение и получим  , то есть . При неизменном  и j эти факторы определяют температуру перегрева и , и их выбор имеет большое значение.

Для трансформаторов наименьшей стоимости и веса размеры магнитопроводов связаны нулевым соотношением, поэтому можно записать . Толщина набора , чаще всего используются нормализованные магнитопровода.

УШ – наименьшей стоимости 50 Гц – НИО. 010. 005; НИО.777.001. Для ленточных – НО.666.002;  НО.666.001;  НО.666.003,4.