Сд5ог!- Соответственно уменьвшется общий вес = Gc + G и стоимость Ц - -h Щк = G = Сд5ои). И все дело в том, что быстрее падает - или G, Д, Gh, что происходит с показателями эффективности di - dJP. Прн определенных условиях эти показатели (или часть из них) с уменьшением Сд до некоторой оптимальной величины улучшаются, т. с. уменьшаются. При этом имеет место оптимальное заполнение окна (в математическом плане привычное полное заполнение есть частный случай, когда оптимальная степень заполнения Сд = 1).

Если для т. м. м. выбирается унифицированный сердечник, то, выдерживая строго заданные Р и или и, мы тоже Придем в большинстве случаев к некоторому неполному заполнению, получив экономию медн. Ибо обычно требуемая мощность несколько (в пределах шага) меньше, чем предельно реализуемая на данном сердечнике. Осуществлять и в этих случаях полное заполнение, как это часто делается, значит перерасходовать медь (провода) прн нзлипше уменьшенных или и. В этом плане выбор должной степени заполнения окна становится неизбежным этапом проектирования т. м. м. при любом ряде сердечников (см. § 14.6, 14.7).

Очевидно, неполное заполнение тем вероятнее оптимально, чем больше при полном заполнении объем катушки по сравнению с объемом сердечника, т. е. отношение Уь/Уй - фк/фс (см заметнее роль уменьшающегося объема Кк). Итак, в первую очередь эффективность ТНЗО определяется геометрией сердечников и должна быть рассмотрена в зависимости от этого фактора. Это относится к обоим случаям проектирования: и = const и т - const. Но в последнем случае при наличии в окне достаточного канала (Сд < 1) известную положительную роль начи11ает играть его участие как дополнительного средства в охлаждении т. м. м.- увеличивается эффективная поверхность тепло-птдачи по выражению (7.48) и уменьшается внутренний перепад температур в толще катушкн, так как уменьшается ее толщина с. Подробно тепловой режим при наличии канала в окне рассмотрен в § 7.7.

Вернемся к вопросу о роли геометрии т. м. м. Понятно, что если геометрия по данному показателю эффективности Sj- идеально оптимальна н если скинуть со счетов тепловой режим, то неполное заполнение для данного показателя 9i

ие может дать никакого эффекта, а может только ухудшить дело. Это, например, будет при оптимальной геометрии для условия и = const. Но в § 10.3, 10.4 мы видели, что оптимальная геометрия для разных показателей э; различна и невозможно совместить оптилумы по нескольким из них одновременно. Приходится либо заметно терять в нескольких показателях, выбирая строго оптимальные условия для одного из них, либо терять понемногу, но для всех показателей, выбирая компромиссную геометрию (§ 10.6). Так вот для тех показателей э, для которых геометрия неоптимальна, неполное заполнение может дать известный эффект. То же относится к разным условиям проектирования. В § 10.6 (табл. 10.8) показано, что основное отличие оптимальных (компромиссных) геометрий состоит в различии параметров геометрии х. Поэтому, искусственно уменьшая ширину катушки х при неизменной ширине окна х по выражениям (5.61), мы приближаемся к оптимумам. Все эти явления усиливаются, когда от рассмотрения одного изолированного сердечника мы переходим к рядам сердсчин-ков. Мы видели (§ 10.7), что при построении группы ряда дополнительные отклонения от условий оптимальной геометрии неизбежны. Чем больше степень стандартизации, тем меньше число групп ряда, больше число сердечников в группе, тем больше эти отклонения и тем вероятнее эффективность ТНЗО (особенно для крайних сердечников группы, наиболее удаленных от зоны оптимальной геометрии).

Применяя ТНЗО, можно уменьшить число сердечников в Группе, осуществляя дополнительные градации мощности вариацией степени заполнения Сд. Более того, можно использовать один ряд сердечников для нескольких условий Проектирования, обеспечивая вариацией степени Сд корректировку неоптимальиости геометрии (иапри.мер, использовать единый ряд сердечников для т. м. м. нормальной и повышенной частоты, для условий и - const и т = const, для т. м. м. наименьшего веса и наименьшей стоимости). Если при этом даже и будет наблюдаться некоторое ухудшение отдельных показателей эффективности З;, это во многих случаях с лихвой окупается дополнительной унификацией типоразмеров сердечников и элементов конструкций.

Таким образом, ТНЗО открывают путь к дополнительной унификации и стандартизации, что весьма злободневно для современного уровня развития техники.

После сделанных принципиальных пояснений перейдем к конкретному анализу эффективности ТНЗО, рассматривая совокупность показателей (э и э), а также для дополнительной иллюстрации - к. п. д. и cos ф. Данные получены иа ЦВМ точным методом (§ 9.6). Роль канала в охлаждении учтена введением коэффициентов в выражения для Як и фц к (7.48) и табл. 5.4.

Рассмотрим в функции степени заполнения сд прн сохранении постоянства мощности относительные показатели эффективности э[ = Э1/э;(Сд=1) или равные им относительные коэффициенты иеоптимальпости kU - kBi/ksnc=i), где Кг находится по выражениям (10.6), (10.9); Э1(Сд=1), эг(Сд=п - значения 5г, ki прн полном заполнении окна. Условные обозначения кривых сохранены прежними (§ 10.1), добавлено обозначение 125 для коэффициента Kgvn, для к. п. д. и cos ф приводятся их абсолютные изменения в пунктах (пунктирные кривые).

ТНЗО в случае сердечников оптимальной геомет%)ии

В дальнейшем анализе геометрия выбрана оптимальной (компромиссной) по данным § 10.6, П.1.

Условие и - const. Здесь рассмотрен БТ как наиболее показательный т.м.м. (§ П.11). Величина Сгцц = 5,6

С05<р

Рис. 12.2. Зависимость показателей эффективности оптимального БТ от степени заполнения окна при и = const и / = 50 2(f (Слц 5,6, X = 0,6, Z = 1,5).

(при типовых условиях и = 0,1, р2 = 30 вт). Зависимости Ki (сд) Приводим на рис. 12.2 для частоты 50 гц и значе-