Электрические машины. Прохоров С.Г - 21 стр.

UptoLike

21
2222
cos
ϕ
= IUP
. (1.53)
Если пренебречь падением напряжения во вторичной обмотке, то можно
записать:
m
ФfWEU =
222
44,4
, (1.54)
c
SBФ
mm
=
, (1.55)
где B
m
, Тламплитуда магнитной индукции в сердечнике,
зс
KbaS =
c
сече-
ние стали сердечника, К
зс
коэффициент заполнения сердечника сталью.
Нарисуем трансформатор в разрезе (рис. 1.19).
Число витков вторичной об-
мотки при условии, что обмотка
полностью занимает половину
площади S
о
окна трансформатора,
образованного сердечником, равно:
2
зм
0
2
2
S
K
S
W
=
, (1.56)
где К
зм
коэффициент заполнения
площади окна медью (для диамет-
ров проводов 0,1-1 мм К
зм
=0,2-0,4), S
2
сечение провода по меди, поэтому числитель формулы (1.56) – это площадь
меди половины окна.
Теперь учтем, что плотность тока во вторичной обмотке равна
222
2
2
2
δδ SI
S
I
==
. (1.57)
Отсюда
=
=
22сзм0
222с
2
зм0
2
cosδ22,2
cosδ
2
44,4
ϕ
ϕ
SBfKS
SSBf
S
KS
P
m
m
22зм
2
с0
cosδ22,2
ϕ
=
m
BfK
P
SS
. (1.58)
Здесь Р
2
измеряется в Вт, fв Гц, B
m
в Тл, δ
2
в А/м
2
. Из формулы вид-
но, что с увеличением выходной мощности габариты трансформатора увеличи-
ваются, т.к. увеличивается площадь окна S
0
и площадь сечения стали S
с
. Для за-
данной мощности Р
2
можно определить произведение S
0
.
S
с
и по известной пло-
щади окна стандартного сердечника вычислить необходимую площадь сечения
стали, т.е. необходимую толщину набора стали b.
При предварительных расчетах можно полагать: К
зм
=0,2÷0,4;
B
m
=1÷1,5 Тл; δ
2
= (2 ÷ 4)10
6
А/м
2
; cos ϕ
2
определяется характером нагрузки.
Эту формулу можно использовать для предварительного расчета габари-
тов трансформатора. Из формулы также видно, что с увеличением частоты пи-
W
1
W
2
b
a
S
окна
=
S
0
S
c
Рис. 1.19. Вид трансформатора в разрезе
      P2 = U 2 ⋅ I 2 ⋅ cos ϕ 2 .                                            (1.53)
      Если пренебречь падением напряжения во вторичной обмотке, то можно
записать:
      U 2 ≈ E2 = 4,44 ⋅ W2 ⋅ f ⋅ Фm ,                              (1.54)
      Фm = Bm ⋅ Sc ,                                               (1.55)
где Bm, Тл – амплитуда магнитной индукции в сердечнике, S c = a ⋅ b ⋅ K зс – сече-
ние стали сердечника, Кзс – коэффициент заполнения сердечника сталью.
      Нарисуем трансформатор в разрезе (рис. 1.19).
      Число витков вторичной об-
                                                   b     Sc
мотки при условии, что обмотка
полностью занимает половину
площади Sо окна трансформатора,                              a
образованного сердечником, равно:
              S0
                 ⋅ K зм
      W2 =    2         ,     (1.56)  W1                                   W2
                 S2
                                                             S   =S
где Кзм – коэффициент заполнения           окна 0
                                          Рис. 1.19. Вид трансформатора в разрезе
площади окна медью (для диамет-
ров проводов 0,1-1 мм Кзм=0,2-0,4), S2
– сечение провода по меди, поэтому числитель формулы (1.56) – это площадь
меди половины окна.
      Теперь учтем, что плотность тока во вторичной обмотке равна
           I
      δ2 = 2 → I 2 = δ2 ⋅ S2 .                                               (1.57)
           S2
      Отсюда
                      S 0 ⋅ K зм
      P2 ≈ 4 , 44 ⋅              ⋅ f ⋅ B m ⋅ S с ⋅ δ 2 ⋅ S 2 ⋅ cos ϕ 2 =
                         2S 2
      = 2 , 22 ⋅ S 0 ⋅ K зм ⋅ f ⋅ B m ⋅ S с ⋅ δ 2 ⋅ cos ϕ 2 →
                                   P2
      S0Sс =                                             .                   (1.58)
               2 , 22 ⋅ K зм   ⋅ f ⋅ B m ⋅ δ 2 ⋅ cos ϕ 2
      Здесь Р2 измеряется в Вт, f – в Гц, Bm – в Тл, δ2 – в А/м2. Из формулы вид-
но, что с увеличением выходной мощности габариты трансформатора увеличи-
ваются, т.к. увеличивается площадь окна S0 и площадь сечения стали Sс. Для за-
данной мощности Р2 можно определить произведение S0.Sс и по известной пло-
щади окна стандартного сердечника вычислить необходимую площадь сечения
стали, т.е. необходимую толщину набора стали b.
      При предварительных расчетах можно полагать: Кзм=0,2÷0,4;
Bm=1÷1,5 Тл; δ2= (2 ÷ 4)106 А/м2; cos ϕ2 – определяется характером нагрузки.
      Эту формулу можно использовать для предварительного расчета габари-
тов трансформатора. Из формулы также видно, что с увеличением частоты пи-

                                                   21