2.8 Определение величины произведения сечения стали магнитопровода на площадь его окна

Величина произведения сечения стали магнитопровода S_ст,мм² на площадь его окна S_ок, мм² определяется по формуле

S_ст*S_ок=P₂*100/2,22*F_c*B_max*σ_max*K_ок*K_ст (3)

Sст*Sок=46,25 *100/2,22*400*1,4*9,4*0,18*0,93=2,36 см⁴

где Р₂- полезная (отдаваемая) мощность трансформатора, В*А;

f_ст - частота питающей сети, Гц;

В_mах - максимальная магнитная индукция, Тл;

σ_mах - максимальная плотность тока в обмотках трансформатора, А/мм²: K_ок - коэффициент заполнения окна магнитопровода; K_ст - коэффициент заполнения сталью.

2.9 Определение типоразмеров магнитопровода трансформатора

Определение типоразмеров магнитопровода трансформатора осуществляется по выбранной конструкции трансформатора величины произведения сечения стали на площадь окна S_ст*S_ок, мм² (см. формула 3) с использованием Приложения 1. Для подтверждения правильности выбора магнитопровода и рядов соответствующей конструкции необходимо определить ориентировочную мощность P₂ В*А, на которую рассчитано использование данного магнитопровода (см. формула 1). Значение Р₂ В*А должно превышать значение Р₂ В*А. предусматривая кратные ряду магнито проводов превышение нагрузочной мощности. Для определения оптимальных геометрических размеров трансформатора по выбранной конструкции магнитопровода минимальных массы, объёма, используем таблицу 2.7.

Таблица 2.7

Оптимальные геометрические размеры магнитопроводов трансформатора

Минимальная масса, объём

Рекомендуемая конструкция магнитопровода:

Броневая

h/a=2÷3; c/a=0,5÷0,6

b/a=1÷1,5

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 выбранно конструкции трансформатора (см. пункт 23.), величины произведения сечения стали на площадь окна S_cm* S_0K, см⁴ (см. формулу 3).

Рисунок 1 - Магнитопровод трансформатора