Главная
>
Классификация трансформаторов 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.
|