в) при определении активного сопротивления обмотки г длину провода подсчитывают приближенно, умножая число витков в катушке на длину ее среднего витка:

г = -

где р„ - удельное сопротивление материала провода (меди); С ~ длина среднего витка катушки; S„p - площадь поперечного сечения провода;

г) индуктивность рассеяния Lg рассчитывают по приближенной оценочной формуле

«

где /г„ - высота намотки; Д - толщина намотки;

д) распределенную емкость обмотки Q подсчитывают также по приближенной формуле:

Имеются также активное сопротивление провода г и межвитковая емкость Cq.

Элементы схемы замещения катушки могут быть посчитаны следующим образом:

а) индуктивность Lq определяется по ранее выведенной формуле для индуктивности идеальной катушки. Мы знаем, что при высокой магнитной проницаемости магнитопровода изменение его конфигурации (к примеру, замена тороидального на Ш-образный) при неизменных и S мало сказывается на магнитном потоке. Поэтому формулу можно использовать для большинства известных замкнутых магнитопроводов;

б) проводимость потерь (величина, обратная сопротивлению) определяется по суммарной мощности потерь:

Со =1,6-10-" ,

где V„ - объем магнитопровода, см; Со - емкость обмотки, Ф.

Рис. 2.5. К расчету индуктивности рассеяния дросселя

2.4. Как работает трансформатор

Казалось бы, кто не знает ответ на этот вопрос? Помните, как ответил на него студент из известного народного анекдота? Коротко и I. просто: «У-у-у-у...» В.озможно, для будущего юриста такие познания 1; в области электротехники простительны, но для разработчиков им-пульсной техники этих знаний явно недостаточно. Давайте вместе \ разберемся в этом вопросе. Действительно, при кажущейся простоте далеко не все даже опытные инженеры имеют здесь полную ясность.

г Ui W1< - .

I2 Г2

Ui щ

щ Z2 U2

Рис. 2.6. Двухобмоточный трансформатор

Рис. 2.7. Условное обозначение трансформатора

Итак, рассмотрим внимательно рис. 2.6 и рис. 2.7. Мы видим, что магнитопровод трансформатора пронизывается магнитными потока-

ми, создаваемыми первичной и вторичной обмотками (w, и на рис. 2.6). Классифицируем эти потоки:

• Фо - основной (рабочий) магаитный поток, сцепляющийся со всеми витками первичной и вторичной обмоток;

• ф5 - потоки рассеяния, сцепляющиеся только с соответствующими обмотками.

Обмоточные провода имеют активные сопротивления г, и rj.

Используя знакомый нам закон электомагнитной индукции, а также правило равновесия напряжений и токов в электрической цепи, запишем уравнения, позволяющие определить токи первичной и вторичной обмоток:

и, =/",г, -t-Lci--\-w,--3

" dt dt

dФr, dij

-2 =22 +52 +2 •

Внимание! Записанные уравнения имеют три неизвестных, поэтому нам не удастся найти их решение, пока мы не введем третье, дополнительное уравнение. В качестве третьего уравнения удобно записать условие намагничения магнитопровода. Вспоминаем теорему о циркуляции: намагничивающий поток Фц - это общий поток, создаваемый токами /, и ij, следовательно, они должны быть уравновешены током Jq, складывающимся из тока намагничения и активной составляющей потерь в магнитопроводе:

Физический смысл тока Iq можно уяснить, предположив, что во вторичной обмотке отсутствует ток, то есть трансформатор работает в режиме «холостого хода». Тогда:

>

М = о •

Взгляните на рис. 2.8, - в данном случае мы пришли к схеме замещения реального дросселя. Действительно, трансформатор с разомкнутой вторичной обмоткой представляет собой обыкновенный дроссель. Ток первичной обмотки в этом случае называется током холостого хода.