где - радиальная толщина первичной обмотки по наруж-

ному и внутреннему диаметрам.

16. Вычисляют длину среднего витка первичной обмотки: ср 01 = D-d + 26 + 0,5jt [2 (А„ + Д„з/г„) + 2A„,k„D/d +1, 4 /«i].

17. Находят наружный D[ и внутренний d[ диаметры сборочной единицы после укладки межслоевой изоляции в виде ленты толщиной А,з:

D[ = D, + 2А„,К; d[ = d,-2A,KDjd„ где kn - коэффициент перекрытия изоляционной ленты.

18. Повторяют п. 14- 17 для последующих обмоток, получая наружный D и внутренний d.jp диаметры трансформатора с учетом внешней изоляции последней обмотки.

Per,, 8 А/кг.

0,2 Ofi 0,6 0,8 1,0 Ц !,iB„

Рис. 4.13. Удельные потери в стали тороидальных магнитопроводов: / - ЭЗЮ с толщиной ленты 0,35 мм прн частоте 50 Гц; 2 - 3340 с толщиной ленты 0,08 мм прн частоте 400 Гц

2 6 8 10 12 Н,А1СН

Рис. 4.14. Зависимость магнитной индукции Втах от напряженности поля Н в

магнитопроводе: / - ЭЗЮ с толщиной ленты 0.35 мм при частоте 50 Гц; 2 - Э340 с толщиной ленты 0,08 мм при частоте 400 Гц

19. Рассчитывают габаритные и установочные размеры трансформатора с учетом коэффициента /feg выпучивания обмоток:

dip у = dpK~d{K- 1); D,p г = D.pfe-D (fe- 1); ,p, = 6-f d-dp,

где dpy - диаметр установочного отверстия, которое остается после намотки всех обмоток; Drpr, трг - максимальные диаметр и высота трансформатора (габаритные размеры). Коэффициент выпучивания обмоток выбирают по табл. 4.7.

20. Определяют полные потери в стали Р-р„,М.„, где Рсту - удельные потери в стали (выбирают по рис. 4.13 либо из аналогичных зависимостей, приведенных в [1, 13]).

21. Вычисляют активную составляющую тока холостого хода:

22. Находят реактивную составляющую тока холостого хода: ly, -Hl„jNгде Я -напряженность переменного магнитного поля (выбирают по рис. 4.14).

23. Рассчитывают ток холостого хода и его значение в процентах от номинального тока первичной обмотки:

На данной стадии расчета необходимо проанализировать полученные результаты. Например, если значение 1ху, составляет более 20 - 25 % (при частоте 400 Гц), то следует, уменьшив индукцию магнитопровода, повторить расчет. И наоборот, при/о, = 8-г 10% индукцию следует увеличить.

24. Определяют активные сопротивления обмоток: Г; = = р/ег6(Л/(,5пр I, где р-удельное сопротивление меди.

25. Находят падение напряжений в каждой обмотке трансформатора: А6; = Г;/;- Полученные значения выражают в процентах от номинальных значений соответствующих напряжений: At/pj. = lOOAt/J/t/j и сравнивают с ранее принятыми по табл. 4.6. При At/pj. >At/j. необходимо скорректировать плотность тока в соответствующей обмотке и повторить расчет.

23. Рассчитьшают суммарные потери в катушке трансформа-

тора /„ = 2 Рьм, где i kjjM i - мощность потерь в обмот-

ке; п - число обмоток; kf - температурный коэффициент (табл.

масса провода обмотки.

Таблица 4.8

4.8); Af„i = /,p3,iV,-M„prlO-

27. Определяют к. п. д. трансформатора: т] = 100р2/(Р2 Ч-Р„ + + Ям).

28. Рассчитьшают площадь поверхности охлаждения трансформатора: S„.,p = л0р,,(Ярг+0,5Dp,).

29. Находят расчетный коэффициент Л = 5,6/уЯ1, где Я; == = (Ятрг + Отр;.-dpy)"* эффективная высота трансформатора.

30. Вычисляют коэффициент теплоотдачи: (4А + 38) Ю-Г -(0,91А + 5,6);

Г,е = 323 К

Г,, = 343 К

(4,66А + 37,8) 10-=Г -(l,23A-f 4,76),

где ТГос+Тн-температура наружной поверхности трансформатора; Т(,с - температура окружающей среды; Т„ - температура перегрева наружной поверхности трансформатора относительно Т

31. Определяют теплопроводность K=aS

о тр

32, Рассчитывают температуру нагрева наружной поверхности трансформатора 7,-= (Р+Р/{ХаРп), где 0=0,004 "С"!- температурный коэффициент медного провода; =tcp/T„-отношение среднеобъемного превышения температуры обмотки к превышению температуры на ее поверхности (для трансформаторов мощностью менее 150 В-А Р = 1). Если данное допущение не приемлемо, т. е. когда максимально нагретая область находится внутри катушки, то Тпр= (BP„+£Pc)V(4/lPJ, где В, £-тепловые сопротивления.

33, Сравнивают значения Т„р и Т„. Если Г„р>Тн, то расчет повторяют согласно п. 29-32, считая 5"н=нр-

34. Определяют температуру трансформатора Тт.р=То+Т„, сравнивают ее с допустимыми значениями температур материалов, использованных в конструкции, и с температурой, которая принималась для расчета суммарных потерь в обмотках.

35. Для своевременного изменения конструкции трансформатора, замены выбранных материалов и принятых допущений выполняют вероятностный анализ полученных результатов (методика выполнения подробно изложена в [1]).

Приведем программу расчета тороидального трансформатора питания РЭА (см. стр. 150-156).

Основные обозначения, принятые в программе: F - частота сети; М4 - влажность окружающей среды; U(K) - напряжения обмоток; U8(K) - испытательное напряжение обмоток; 1(К) - токи обмоток; 19 - ток холостого хода; Р, Р1 - потери в меди и удельные потери в сердечнике; Р2 - суммарная мощность вторичных обмоток; N4 - расчетный к, п. д.; N4(K) - номера обмоток в порядке их размещения; N8 - внутреннее число витков обмотки; N9 - наружное число витков обмотки; М2, МЗ - код марки и толщина стальной ленты; К!> К2 - коэффициенты заполнения окна и стали магнитопровода; К8, К9 - коэффициенты выпучивания обмотки и укладки провода; В - толщина магнитопровода; В1 - магнитная индукция; В2 - плотность тока; В4(К) - фактическая плотность тока в обмотке; S - произведение SctSok;S1 -поверхность охлаждения обмотки; S3(K) - стандартное сечение провода обмотки; D(K), D2(K) - стандартные диаметры проводов обмоток без изоляции и с изоляцией; D8, D9 - внутренний и наружный диаметры магнитопровода; L - средняя длина магнитной силовой линии; L2(K) - средняя длина витка обмотки; L3 - суммарный коэффициент теплоотдачи; L8, L9 - радиальные размеры обмоток по внутреннему и наружному диаметрам; G - масса магнитопровода; VI, V2 - падения напряжений в первичной и вторичных обмотках; G(K) - масса одного метра провода; W1(K), W(K) - число витков в обмотке без коррекции по падению напряжения и с коррекцией; И1 - толщина изоляции магнитопровода; И2 - эффективная высота кольца; И4 - толщина наружной изоляции; И5(К) - толщина междуобмоточной изоляции; R2, 12 - размеры трансформатора; Т - температура окружающей среды; Q2 - среднеобъемное превышение температуры.

Программа предназначена для расчета в диалоговом режиме указанного типа трансформатора на микроЭВМ «Электроника-60», язык программирования - Бэйсик. Состав минимального комплекта системы аналогичен описанному ранее.

В результате расчета определяют габаритные размеры трансформатора; моточные данные; параметры используемых проводов и магнитопровода, электрические и тепловые характеристики,