Главная
>
Классификация трансформаторов у ТТ лежит на границе с сердечником и Тм = Т S Твг J (7.14) где т - нерегрев новерхности катушки над тегшературой среды /с- Из теории теплопередачи известно применительно к нашему случаю, что Рс + Рк (7.15) где Ян-открытая поверхность охлаждения катушки, см; Pci Рк - потери в сердечнике и катушке, вт; а опреде- Рис. 7,6. Тепловая эквивалентная схема ТТ: R(. - тепловое сопротивление участка между сердечником н катушкой; R R , - то же для упасткоп, занятых первичной и вторичной обмотками; R - то же для границы между катушкой и средой. ляется НО выражениям (7,11)-(7.12), причем т- = 1, 0 = = 1,4 вт/см -град. Последние значения получены на основании специальных экспериментов для ТТ. Строго говоря, перегрев т может быть различен в разных точках поверхности. Мы под т будем понимать средне-поверхностную температуру, в чем состоит одно из вводимых приближений. Сумму 2тв;- в формуле (7.14) можно разбить на разное число слагаемых в зависимости от детальности анализа. Можно, скажем, дифференцированно рассмотреть сопротивления ki и перепады для каждого слоя изоляции проводов. Это привело бы к громоздкости выражений и затруднило бы получение общих выводов. Можно поступтъ иначе, выделив лишь наиболее принципиальные участки и рассмотрев их в Тепловом отношении как единые, усредняя имеющиеся в их составе неоднородности. Для наших целей второй путь более приемлем, н мы на нем остановимся. В качестве таких принципиальных участков выделим два - первичную и вторичную обмотку. Теплопроводность катушки в соответствии с изложенным в § 7.4 будем характернзо- зать коэффициентом Х. Учитывая сказанное, получим Тм = Т + Тб, Те -Тв1 + Тв2, Т = Т-j-Тв1 + Тв2. (7.16) де Тв, Тв1, Твг - внутренние перепады температур соот-зетственно в толще всей катушки, первичной и вторичной эбмоток. Разбиение катушки иа два участка сделано нами 1ля того, чтобы в общем случае учесть роль различных плотностей тока в первичной и вторичной обмотках (см. § 8.4), чего до сих пор не делалось в исследованиях тепловых режимов т. м. м. Необходимо ввести еще одно условие эквивалентности. Толщина катушки у ТТ в разных направлениях различна (рис. 6.2). Поэтому для характеристики толщины в дальнейший анализ надо ввести некоторую эквивалентную величину, использование которой вместо реальной толщины ие изменит перепада Xg. С этой целью заменим катушку ТТ реальных очертаний равнотолщинной катушкой с толщиной Ск, аналогичной катушке других типов т. м. м., как показано на рис. 7.7. Эта замена должна быть произведена так, чтобы наружный периметр эквивалентной катушки 2 {а Ь) яск остался равным наружному периметру реальной тороидальной катушки. (То же относится к средней длине витка катушки.) Это позволяет также унифицировать основные выражения для разных типов т. м. м. Решение данной чисто геометрической задачи приводит к следующему выражению для эквивалентной толщины катушкн: Если использовать геометрические изображения по (5.58), (5.61), (5.62), то получим Рис. 7.7. К определению эквивалентной толщины катушки ТТ. -Нх-дгб) (7.18) ,х-2 2х Здесь с1 = - б, х1 = х - xq. Величины дгц, х занесены в сводную табл. 5.4, прнведепную ранее в § 5.3. Внутренний перепад температур, Перейдем к выводу выражения для т раскрывая величину Тц, Из формул (7,16) находим Тм-Гт, (7.19) Г=.1+т,/т; (7,20) определяется по (7.16); т - по (7.15), Коэффициент Г назовем коэффициентом перепада температур. Потери /?с создают в ТТ перепад температур Твс по всей толщине катушки с, как внешний источник. Так же потери первичной обмотки р создают перепад xi во вторичной обмотке толщиной ca. по отношению к которой они являются внешними. Кроме того, в первичной и вторичной обмотках толщиной Cjji и са возникают перепады температур Тви и Тваг только от потерь /ji и р2 соответственно, которые в данном случае проявляют себя как внутренние источники тепла. Для участков с внутренними источниками [100] гв.ф, (7.21) где pii = /?i/7j- объемная плотность потерь, вт/см. Поэтому Т ( ( - ---IT- , Т (1 о ~ -X---- . -вц- I в22- РкИ Pui/KlJ Ак31 = Рь-з/кЗ; PiiJ +Рк2 = Pit-Для участков с внешними источниками в дифференциальной форме, как известно, где Д - текущая радиальная толщина цилиндрической катушки относительно данной ее точки; Вд - текущее поперечное сеченне эквивалентной катушки, через которое проходит тепловой поток р или pi, определяемое при координате Д, Из геометрических соотношений для ТТ с достаточной точностью можно считать $ = 2{a-\-b-\-jt&) {с-\-а) к.
|