1. Определяем при предельной кратности тока к. з.:

а) удельную амплитуду первичного периодического тока

h пер m уд = 1 пер тп/т = TS/ihCh. bi/mj

б) удельную амплитуду периодической составляющей тока намагничивания

т г г

* о пер m уд - О* 1 пер m уд

в) максимальное удельное значение апериодической составляющей тока намагничивания /оа.м.уд; Для этого по формуле (3-9) находим Т при заданном /о*, а затем по формуле (3-7) определяем /оа.м при заданных Ti и Га и полученном Т\ тогда

0 а. м. уд - 7о а. м/м

0 а. м. уд - Ов. и пер m уд

2. Задавая ориентировочное значение апериодической составляющей индукции В а (целесообразно не более 1,5 Тл), находим

э. м - BJIq а. м. уд>

3. Определяем переменную составляющую индукции, вызываемую периодической составляющей тока намагничивания,

доп - Vd э. мО т уд-

4. По кривым двойного намагничивания замкнутого магнитопровода (рис. 4-10) находим для частного цикла магнитную проницаемость На-

5. На основании (4-5) определяем коэффициент размагничивания

Р.1Э PdM

6. Используя соотношение (4-22), находим допустимую магнитную проницаемость на частном цикле замкнутого магнитопровода Цйдоп-

7. По кривым рис. 4-10 для найденных значений цдоп и Вт определяем апериодическую составляющую индукции Ва.доп = = В

Полученное значение Ва.доп можно уточнить. Для этого необходимо провести аналогичный расчёт, приняв в качестве исходного полученное значение апериодической составляющей индукции Ва.доп- Рсзультирующая предельная индукция будет В доп = Bjn доп + -Ва. доп- Расчеты показывают, что уточненное значение предельной рабочей индукции отличается от полученного при первом расчете не более чем на несколько процентов. Как показывает опыт, чаще всего достаточно провести два, а в редких случаях -три цикла расчета. Дальнейшее уточнение предельной рабочей индукции практически не влияет на результат расчета.

l,D 1.1 1,2 1,5 1.i 1.5

Рис. 4-11. Зависимость предельной допустимой индукции от отношения £)/доц при /о, == 0,1

Тл 1,5 1.25 1,0 0.75.

1500 А/м

Рис. 4-12. Кривые намагничивания замкнутых магнитопроводов из стали разных марок

/ - сталь 3414; 2 - 3411 лучшего качества; S - 3411 кудшего качества; 4 1Б13 лучшего качества

Факторы, влияющие на величину .Ва.доп и на выбор материала магнитопровода. Из выражений (4-20) и (4-22) видно, что предельная индукция зависит от допустимого отношения Dj коэффициента размагничивания Np и характеристики стали, из которой изготовлен магнитопровод. Расчеты, проведенные для различных исходных данный, позволяют проследить влияние этих факторов на предельную индукцию Ва. доп- На рис. 4-11 представлена зависимость Ба. доп от отношения D/ при разных значениях 4/ст. т. е. коэффициента iiNp. Характер этой зависимости показывает, что при допустимой погрешности, большей 1,3, лредельная индукция практически не меняется, а при изменении Dj от 1,5 до 1,05 значение Ба.доп снижается не более чем на 15 %. Аналогичным образом можно проследить влияние отклонения Np на предельную индукцию при некотором значении Dj. Так, при индукция Ба.доп

меняется в пределах от 1,6 до 1,65 Тл, т. е. примерно на 3 %, а ykoNp при этом может колебаться от 0,015 до 0,024. Если взять в качестве примера магнитопровод сечением 40 см* с 12 зазорами, то такой диапазон коэффициента размагничивания соответствует изменению одного зазора от 3,3 до 6,6 мм. Это значит, что наиболее сложный вопрос технологии - достаточно точное выполнение зазора с целью обеспечить расчетную предельную индукцию - решается относительно легко.

Особо следует становиться на влиянии качества стали на предельную рабочую индукцию. Это влияние определено расчетом величины Ба.доп для различных марок стали при прочих равных условиях. В табл. 4-1 приведены результаты расчетов предельной допустимой индукции и сечения магнитопровода для марок стали, кривые намагничивания которых приведены на рис. 4-12. Сравнение результатов расчета показывает, что качество стали существенно влияет на предельную рабочую индукцию и, как следствие, на сечение магнитопровода. Применение

Таблица 4-1. Предельная допустимая индукция и поперечное сечение магнитопроводов

стали 3414 по сравнению со сталью 1513 позволяет уменьшить сечение магнитопровода примерно в полтора раза. Учитывая, что от размеров магнитопровода в значительной мере зависит конструктивное выполнение всего ТТ, целесообразно для магнитопроводов с зазорами применять стали высокого качества. Предельную индукцию следует принимать в зависимости от допустимого отклонения погрешности для стали 3411 лучшего качества 1,35-1,5 Тл, для стали 3414 1,6-1,7 Тл.

4-4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ ПЕРВИЧНОЙ ЦЕПИ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ

Исходные данные. Полученные выше соотношения и характеристики позволяют рассчитьшать конструктивные параметры ТТ, предназначенных для работы в переходных режимах [И]. Исходными данными обычно являются: номинальный первичный ток lis, предельная кратность тока к. з. К, относительная периодическая составляющая тока намагничивания 1 и ее допустимое отклонение А/одоп*. нагрузка гн, постоянные времени и Ti, число первичных и вторичных витков Wi и Юг-Длина средней магнитной силовой линии ТТ с зазором выбирается по возможности небольшой, так же как и для существующих нелинейных ТТ. Увеличение при необходимости сечения магнитопровода достигается за счет увеличения его высоты без изменения внутреннего и наружного диаметров. Обычно эти диаметры задаются по конструктивным соображениям. Расчет конструктивных параметров линейных ТТ сводится к нахождению сечения (высоты) магнитопровода и его зазоров.

Расчет поперечного сечения магнитопровода линейного ТТ с зазорами. 1. Воспользовавшись определенными по методике, изложенной в § 4-3, предельной апериодической индукцией и максимальной апериодической составляющей тока намагничивания, определяем эквивалентную магнитную проницаемость

магнитопровода с зазором (Хйэ = а. доп/О а. м. уд-