Электрические машины. Прохоров С.Г - 22 стр.

UptoLike

22
тающего напряжения f произведение уменьшается S
0
.
S
с
, т.е. габариты транс-
форматора уменьшаются, поэтому на летательных аппаратах применяют повы-
шенную частоту питающего напряжения 400, 800, 1000, 2000, 10000 Гц. Все это
снижает полетную массу электрооборудования.
Если трансформатор спроектирован на низкую частоту питающего
напряжения, а его включили на источник повышенной частоты, то для того,
чтобы все параметры расчетной формулы сохранились, произойдет уменьшение
амплитуды
магнитной индукции B
m
. В этом случае такой трансформатор при
повышенной частоте питания будет иметь недоиспользованный в магнитном от-
ношении сердечник, т.е. трансформатор будет относительно тяжелым.
Если трансформатор, рассчитанный на работу от сети повышенной часто-
ты, включить в сеть питания с низкой частотой, то произойдет увеличение B
m
,
увеличение мощности потерь в стали Р
с
~B
m
2
, увеличение степени насыщения
сердечника, МДС холостого хода и тока холостого хода, увеличение мощности
потерь в обмотках Р
об
, т.е. трансформатор будет перегреваться.
Из расчетной формулы (1.58) следует, что
,
4
2
lAP =
(1.59)
где Акоэффициент пропорциональности, lопределяющий размер габарита.
Отсюда
4
22
4
А
P
l
A
P
l ==
. (1.60)
Видно, что габариты трансформатора с увеличением выходной мощности
Р
2
растут медленнее. Например, если Р
2
увеличивается в 16 раз, то определяю-
щий размер габарита увеличивается в 2 раза.
С точки зрения меньших габаритов и меньшей массы лучше иметь один
трансформатор с мощностью Р
2
, чем, допустим, два трансформатора с мощно-
стями 1/2 Р
2
, работающих параллельно.
Рассмотрим теперь, как зависит КПД трансформатора от его габаритов.
Запишем формулу (1.50) в несколько ином виде:
обс2
2
1
2
PPP
P
P
P
++
==
η
. (1.61)
Для мощности потерь в стали можно записать:
3
c
~~~ lVMP
. (1.62)
Для мощности потерь в обмотках:
3
2
2
2
2
22
об
~~~ l
S
Wl
SrIP
ρδ
. (1.63)
Тогда из формул (1.61)
(1.63) следует, что:
334
4
lClBlA
lA
++
=
η
, (1.64)
тающего напряжения f произведение уменьшается S0.Sс, т.е. габариты транс-
форматора уменьшаются, поэтому на летательных аппаратах применяют повы-
шенную частоту питающего напряжения 400, 800, 1000, 2000, 10000 Гц. Все это
снижает полетную массу электрооборудования.
      Если трансформатор спроектирован на низкую частоту питающего
напряжения, а его включили на источник повышенной частоты, то для того,
чтобы все параметры расчетной формулы сохранились, произойдет уменьшение
амплитуды магнитной индукции Bm. В этом случае такой трансформатор при
повышенной частоте питания будет иметь недоиспользованный в магнитном от-
ношении сердечник, т.е. трансформатор будет относительно тяжелым.
      Если трансформатор, рассчитанный на работу от сети повышенной часто-
ты, включить в сеть питания с низкой частотой, то произойдет увеличение Bm,
увеличение мощности потерь в стали Рс~Bm2, увеличение степени насыщения
сердечника, МДС холостого хода и тока холостого хода, увеличение мощности
потерь в обмотках Роб, т.е. трансформатор будет перегреваться.
      Из расчетной формулы (1.58) следует, что
      P2 = A ⋅ l 4 ,                                                 (1.59)
где А – коэффициент пропорциональности, l – определяющий размер габарита.
Отсюда
            P2           P
      l4 =      → l = 4 2 .                                            (1.60)
             A           А
      Видно, что габариты трансформатора с увеличением выходной мощности
Р2 растут медленнее. Например, если Р2 увеличивается в 16 раз, то определяю-
щий размер габарита увеличивается в 2 раза.
      С точки зрения меньших габаритов и меньшей массы лучше иметь один
трансформатор с мощностью Р2, чем, допустим, два трансформатора с мощно-
стями 1/2 Р2, работающих параллельно.
      Рассмотрим теперь, как зависит КПД трансформатора от его габаритов.
Запишем формулу (1.50) в несколько ином виде:
              P2            P2
      η =         =                      .                             (1.61)
              P1     P 2 + P с + P об
     Для мощности потерь в стали можно записать:
      Pc ~ M ~ V ~ l 3 .                                               (1.62)
     Для мощности потерь в обмотках:
                                      l ⋅ W2
     Pоб ~ I 2 ⋅ r ~ δ 2 ⋅ S 22 ⋅ ρ ⋅        ~ l3 .                    (1.63)
                                        S2
     Тогда из формул (1.61) – (1.63) следует, что:
                 A ⋅l4
     η =                       ,                                       (1.64)
         A ⋅l4 + B ⋅l3 + C ⋅l3

                                            22