Таблица 7.2

Резул11таты эксперимента по определении перепада температур для БТ

Примечание. Шрифтом шделеп максимальный перегрен х.

гораздо большую. Провкрнлась на опыте и возможность использования для коэффициента а. зависимости (7.9). Эта возможносп. подтвердилась в указанном ранее широком диапазоне значений т.

Внутренний перепад температур. Определим перепад температур в катушке г, - т из выражения (7.33) и коэффициент перепада Г (7.34). Согласно принятому определению перепад берем для половины толщины внутренней (первичной) обмотки CiJ2 (рнс. 7.2). Применим формулу (7.21) для внутреннего перепада температуры па участке длиной при Ixi Cki/2. Прн этом Cj(i выразим в соответствии с выражением (5.72). Определяя величину рц, берем Vi = Sxii, pi - по формуле (8.41), Si - по (5.70). Тогда

г - /7 46

Беря теперь х по выражению (7.44), где а определяется по (7.12), получаем для коэс)фнниепта Г согласно зависимости (7.20)

r==l+a<a-WO? /- l i (7.47) где ао определяется по (7.12);

СП --

или, переходя к изображениям по (5.62),

4 Фпк

Видим, что роль внутреннего перепада возрастает е увеличением размеров т. м. м. {а) н относительной толпщны катушек [х. Интересно, что коЭ(>4)идиент Г очень слабо зависит от абсолютной величи1Ш1 перегрева т.

Если рассчитать по найденному выражению перепад Тп, то получим даже дли больпих т. м. м. весьма малую величину - всего несколько градусов. Соответственно коэффициент Г весьма близок к единице. Это видно и из опытных данных. Сошлемся, например, на табл. 7.2. Видно, что несмотря на большую толщину катушки опытного образца [х = 2), величины и т действительно отличаются ие более чем на 4%, а в зоне наиболее распространенных на практике значений 0,3 < v < 2 - и того менее. В этой зоне относительно невелик и полный перепад в катунже тм - Тп (табл. 7.2). Вспомним, что у ТТ эта величина достигала даже в пропитанных катутнках 50% и более от перегрева т. Из приведенных данных можно сделать вывод, что учет внутреннего перепада температур для т. м. м с открытым сердечником не является столь важным, как для т. м. м. с закрытым сердечником.

7,7, Теп..1овой режим при наличии свободного капала в окне сердечника

Рассмотрим, как влияет на тепловой режим свободный каиал шириной б, который может иметь место в окне сердечника у т. м. м. с неполным заполнением окна (гл. 12). При известных размерах канала должна проявиться его охлаждающая роль. В этом отношении можно провести аналогию с мощными трансформаторами, где каналы широко применяются для охлаждения катушек и сердечника. Однако имеется и значительное отличие от этого случая.

В мощных трансформаторах катушки обычно имеют цилиндрическую форму и канал в виде цилиндрической полости вводится между первичной и вторичной обмотками одной катушки (рис. 7.9). Этот цилиндрический канал является весьма нротяжеиным по высоте из-за больших размеров катушек. Здесь в оС1швном имеет место охлаждение конвекцией. Для таких условий при воздушном охлаждении мощных трансформаторов принято Считать полностью эффективным с точки зрения конвективного охлаждения канал шириной около 15-20 мм и более [66,

177 и др.]. При меньшей ширине уменьшение эффективности оценивается коэфснциснтом, меньшим единицы. Вводить канал между катушками Л я Б двух разных стержней по оси О-О не имеет смысла, так как ввиду цилиндрической формы и без этого вся наружная поверхность внешних катупюк полностью участвует в охлаждении.

У т. м. м. ввиду прямоугольной формы катушек введение канала по оси 0-0 (рис. 7.10) открывает у катушек Л и Б дополинтельиые поверхности АП , показанные на рисунке пунктиром. Эти поЕерХ]Юсти несколько облегчат

катуш-ка

Сердечник

Сердечник

канал

Рис. 7.9. Рисположение цилиндри- Рис. 7.10- Каиял с окис сер-ческнх KaryuicK в окне сердеч- дечиики т. м. м. с прямоугольника мощного трансформатора. ными катушками.

тепловой режим т. м. м. Условия теплоогвода в подобном канале существенно отличаются от таковых у крупных трансформаторов в цилиндрическом канале. Канал иначе расположен и имеет значительно меньшую протяженность. Ввиду прямого выхода капала в окружающую cpeiy внутренние стенки катушек будут отдавать тепло не только конвекцией, но и частично лучеиспусканием. Поэтому можно ожидать эффекта и прн ширине канала, значительно меньшей, чем это вытекает из теории теплопередачи для случая протяже1шой стенки. Заметим также, что удаление друг от друга нагретых поверхностен, соприкасающихся в случае полного заполнения окна, облегчает отвод тепла от внутренних частей катушкн, что уменьшает в ней перепад температур.

Вследствие небольшой протяженности капала некоторый эффект может обеспечить и теплоотдача лучеиспусканием от внутренних поверх1юстсй катушек, выходящих в канал, в окружающую среду (рис. 7.11). В литературе по мощным трансформаторам подобный вопрос ставился