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

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.



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