Главная >  Классификация трансформаторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 [ 132 ] 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192

Сопоставление отдельных типов по ряду конструктивных признаков было сделано в § 2.7. Дополнительно отметим, что у БТ по сравнению с СТ при том же числе обмоток меньше выводов, ибо первичная обмотка СТ (а иногда и часть вторичных) распределяется между двумя стержнями. Поэтому у СТ и!югда возникают затруднения с размещением выводов, особенно в случае многообмоточных т. м. м. Наличие чнсто конструктивных элементов увеличивает вес и объем т. м. м. против теоретических величин э, особенно при ма;юй мощности. iMcHbme всего этих элементов у ТТ, и приведенные в § И.И сравнительные данные о БТ, СТ и ТТ корректируются на несколько процентов в пользу ТТ.

С точки зрения технологичности наименее выгодным является ТТ. Он имеет два основных недостатка: необходимость последовательного изготовления сердечника н катушек, что удлиняет цикл производства, и низкую производительность намотки катушки (§ 4.5). К тому же станки тороидальной намоткн ио сравнению с обычными сложнее и дороже, их трудно использовать для намотки как толстых, так и весьма тонких проводов, достаточно больших и достаточно малых трансформаторов. Затруднительная намотка особенно заметна при частоте 50 гц, когда число витков обмоток велико.

Среди т. м. м. с ШС самым технологичным должен быть признан БТ. СТ по сравнению с ним требуег двух катушек вместо одной, что особенно невыгодно для малых т. м. м. Прн использовании ЛС этот недостаток в определенной мере компенсируется наличием одного элементарного сердечника у СТ, в то время как у БТ их два, вместе составляющие ШЛ-сердечник по рнс. 2.2. Все же в целом затраты па изготовлеине БТ несколько мепьпю, чем в случае СТ равной мощности. Для средних и больших СТ эту разницу перекрывает экономия в стоимости материалов, благодаря чему в целом такие СТ экономичнее, чем БТ (§ И.П). Надо сказать, что затраты на изготовление зависят от общего уровня технологии и сильно отличаются на разных заводах. Поэтому окончательное и точное суждение о сравнительной себестоимости БТ и СТ сделать пока ие удается, есть н противоречивые данные. Технологические вопросы приобретают особое значение при серийном и массовом производстве.



Из всего сказанного ясно, что нельзя однозначно ответить иа вопрос, какой же тин трансформатора является е целом абсолютно лучшим . Каждый обладает своими плюсами и минусами и должен применяться в зависимости от назначения трансформатора и предъявляемых к нему требований. Сопоставляя эти достоинства и недостатки, для низковольтных т. м. м. можно прийти к следующим рекомендациям с учетом выводов § П.11 и 11.12 для однофазных и трехфазных трансформаторов.

При необходимости обеспечить минимальные веса и габариты, соблюдая одиовременно требование технологичности в производстве, в зоне средней и больпюй мош;иости целесообразно выбирать СТ с разрезным ЛС. В зоне малых мощностей лучшим является БТ. Ои является иредночтитель-ным также в большинстве случаев при ШС, исключая весьма больни1е т. м. м, (здесь лучше СТ). Применение 1СТ можно оправдать только в тех случаях, когда сердечник ленточный и на первое место выдвигаются требования про-стоть[ конструкции и ее технологичности. Ecjui необходимо обеспечить минимальное рассеяние без применения наружных экранов, можно применять ТТ, затем СТ. ТТ целесообразно применять также в тех случаях, когда частота повышенная, требования технологичности играют второстепенную роль, а веса и габариты должны быть минимально возможными. Использование ТТ тем рациональнее, чем выше рабочая частота. Намоточные работы при этом облегчаются (уменьимется число витков), а потери в разрезном сердечнике по сравнению с замкнутым тороидальным растут все более сильно, особенно в случае железоникелевых сплавов (§ 14,3). Выбор конкретного ряда сердечников рассмотрен в § 14.6 и 6.5.

Напомним (§ И.И), что по весу и габаритам (объему) низковольтные т. м. м. располагаются в следующей последовательности (от лучшего к худшему):

малые - ЗТ (50 гц), ТТ (400 гц), БТ, СТ, ТТ (50 гц), ЗТ (400 гц], !СТ;

средине - ТТ и СТ, БТ, ЗТ, !СТ;

большие - СТ, БТ, ТТ, ЗТ, 1СТ.

Разница в весе между соседними тинами составляет 10-30%. По стоимости картина аналогична, но ТТ передвигается в конец последовательности, а при сравнении БТ и СТ замечания сделаны выиге. Можно считать, что до 30 еа всегда дешевле БТ с шихтованным сердечником,



после 50-80 ва - СТ с ленточным, в промежуточной зоне требуется каждый раз конкретный выбор; для т. м. м. мощностью более 100 ва возможтю применение алюминиевой фольги. В заключение заметим, что, где это возможно, вместо т. м. м. целесообразно применять ат. м. м. (§ И.П).

Краткое сопоставление типов высоковольтных т. м. м. было сделано в § 2.4, 2.7. Здесь прн малых размерах предпочтительны ВТ, 1СТ, при больших-СТ, при повышенной частоте и для высокопотенциальных TpauctJrapMaropoB иногда целесообразны ТТ.

Выбор конструкции. Если конструкция не задана заведомо проектировщику, ее следует выбирать на основании приведенных ранее данных: вид сердечника (ЛС, ШС) - § 11.12, 14.2, 2.2, его материал - § 11.12, 3.1, 11.10, проводниковый материал и его форма (медь, алюминий; провод, фольга) -§ 11.12, 14.2, 2.3, 3.3, !4.3, конструктнв[юе оформление - § 2.7.

l4Ji. Исходные расчетные величины

Расчетные коэффициенты. К ним относятся коэффициенты заполнения k, и кок, теплоотдачи а и перепада температур Г, которые в общем случае необходимо знать до начала расчета. Все они зависят от ряда факторов и от размеров т. м. м., которые до начала расчета, как правило, неизвестны. Чтобы избежать нескольких ступеней последовательных приближений, можно опираться как на теоретические данные, так и на иакоилениые предыдущим опытом проектирования, особенно для наиболее часто встречающихся, типовых условий. Вообще говоря, прн любых заданных условиях их можно определить достаточно точно, как это показано в обобщенной методике расчета на базе выведенных закономерностей (гл. 13). Однако для инженерного расчета это сложно, и приемлемую для практики точность дают более простые приемы.

Коэффициент заполнения сердечника kc зависит только от толщины магнитного материала и технологии изготовления сердечника. Значеиия kc для ШС и ЛС приводим в табл. 14.1. За общее типовое значение примем kc = 0,9, а для случая нормальной частоты 50 гц - 0,93, частоты 400 гц - 0,87.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 [ 132 ] 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192