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

для замкнутых (О, ОЛ) ilg - 1, Подробнее этот вопрос был рассмотрен в § 4.4; значения приведены в табл. 14.3, Типовыми считаем значения, характерные для ЛС централизованного производства: при частоте 50 гц kp {/*з.

Риъй = 1,3 вт1кг\ при частоте 400 гц kp = i/ija. Pi/ioo - = 13 вт/кг.

Используя зависимость потерь от индукции (3.3), получаем

pezP(B2(j,.io- вт, (5.24)

где Pi определяется по выражению (5.22).

Иногда удобно перейти к объему сердечника Ус с-М:

pz = PiBykcV-\0- вт, (5.25)

где -ус-удельный вес материала сердечника, г/см.

Используя вводимое обобщенное представление объема Vc = (pcfi, находим также, что

Pg -PikcycB\ca--\0~ = nc4>cBa, вт. (5.26)

Функция фс разъясняется в (5.62) и табл. 5.4, а берется по рис. 5.6; Ле = с7сР1-10~.

Заметим, что потери р несколько меняются с температурой, однако обычно это можно не учитывать, беря их величину при нормальных условиях (§ 7.10).

Особо обстоит вопрос с потерями Ро в ленточном трехфазном сердечнике. Такой сердечник состоит из трех рам - двух внутренних и одной наружной соответствеино со средними длинами магнитных линий /ов и сн (рис. 5.3). Внутри каждой рамы магнитные потоки проходят обычным об-)азом вдоль магнитных лент. 0 переход потока из одной рамы в другую требует пересечения слоев ленты в поперечном иаправлении. Такой путь представляет большое магнитное сопротивление, и, по данным М. М. Глибицкого, проводившего исследование этого вопроса, потоки, переходящие из рамы в раму, не превышают нескольких процентов от основного потока рамы, несколько увеличиваясь по мере


Рис. 5.3, Оси магнитных потоков Б трехфазном ленточном сердечнике.



увеличения индукции и насыщения сердечника. Поэтому потоки в рамах автономны. В отличие от обычного ШС, у трехфазного ЛС в каждом стержне (каждой фазе) сосуществуют два независимых потока, сдвинутых по фазе. Подобная картина характерна и для симметричного сердечника но рис. 2.38, где автономность потоков отдельных рам очевидна.

Следствием оиисанпой картины и нелинейной зависимости потерь от индукции (5.24) является увеличение потерь в каждом стержне и в сердечнике в целом но сравнению с обычным случаем равномерного распределения потоков. Это увеличение можно выразить коэффициентом числа фаз кфр по выражению [8П

2 2а, 1

J (0.27)

Здесь OilcJlcB есть коэффициент геометрической несимметрии рам сердечника.

Это выражение получено при некоторых упрощениях и допущениях, в частности при постоянстве магнитной проницаемости [8П. Формула (5.27) показывает на увеличение потерь даже у симметричного сердечника (рис. 2.38) ири Oi - 1. Действительно, раскрывая неопределенность множителя, заключенного в квадратные скобки, при Oi 1 получаем кфр = 4/3. Для практических расчетов, внося поправку на сделанные допуигения, можно в обычных случаях рекомендовать значения кфр ~ 1,2-т- 1,25.

Окончательно для всех т. м. м., включая и ЗТ с ЛС, можно пользоваться прежними выражениями (5.24), (5.25), но вместо (5.23) брать зависимости

/fp - (1 - 1,25)(1,2 - 2,5) кфр Уs. (5.28)

Здесь значения ijg прежние, а значения кфр таковы; для однофазных и трехфазных т. м. м. с ШС кфр = \, 1 для трехфазных т.м.м. с ЛС ,фр= 1,2 ~ 1,3. j

(5.29)

Потери в обмотках (катушках) рк обусловлены активным сопротивлением г-,. При этом в общем случае следует учитывать возможное возрастание сопротивления из-за допол-



ннтельиых эффектов при повышенной частоте (см. вынге рубрику Эквивалентная схема и сопротивления обмоток ). Очевидно,

N-1 N-1-1

Рк = S № = S Llr, piUri, (5.30)

где jV -число вторичных обмоток; потери в /-й

обмотке с током /;; г; -ее активное сопротивление при рабочей частоте, по табл. 5.1.

Это выражение удобно для практических расчетов. В теоретическом анализе удобнее представить потери через вес н объем обмотки. Действительно,

r;-p,.ii.lO- ом, (5.31)

где - средняя длина витка i-й обмотки, см; Wi - ее число витков; qt - сечение ее проводника, мм; - удельное сопротивление материала проводника, ом-ммУм.

Умножая числитель и знаменатель этого выражения иа qi и подставляя его в формулу (5.30), с учетом (5.19) получаем put = ftjlilwiqfO-- При принятых размерностях произведение Wilu,iqi -0 есть объем проводникового материала 1-й обмотки Vnt, ом> поэтому

pKi = Рг/Уп;.

Кпг = окУнг, (5.32)

где Ки -геометрический объем, занятый i-й катушкой, см, -oKi -коэффициент заполнения этого объема проводниковым материалом (§ 5.3). Следовательно,

Pui = PikoKijiVKi - PikcKifioKllm- (5,33)

Суммируя потери по всем обмоткам, получаем

JV-[.l

Рк=Ъ PioKi/lVKi- (5.34)

Если величины р, -ок, / одинаковы для всех обмоток или взяты в качестве средних для всей катушки, получаем

iV+l

pK = pkoij S Ккг = рОкГVK, б/П, (5.35)



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