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

Известную роль играет пропитка катушек и т. м. ы, в целом. Она помогает вытеснить воздух нз конструкции и изоляционных материалов и тем самым в 1,5-2 раза увеличить коэффициент теплопроводности. Особенно эффективна вакуумная пропитка компаундами т, м. м- в сборе прн хорошем занолиении всех пор и зазоров. Играет роль и теплопроводность самого компаунда. Э(>фективиы компаунды эпоксидные, МБК, КП и другие. Для условий естественной конвекции снижение максима1ьного перегрева катушки можно оценить цифрами 5-15%, что с точки зрения формального расчета эквивалентно аналогичному увеличению коэффициента а (физически растет, но гораздо больню, в 1,5-2 раза, коэффициент Ц. При обдуве эс)фек-тивность пропитки увеличивается, прн работе т. м. м. в разреженной атмосфере - уменьшается.

Условия эксплуатации. Чтобы обеспечить нормальную конвекцию, необходимо при размещении т. м. м. в приборе, аппарате, блоке следить, чтобы со всех сторон между трансформатором и соседними элементами и деталями конструкции выдерживались свободные расстояния шириной 10-20 мм (большие цифры соответствуют большим т. м. м.). Точнее эти расстояния бц пр можно определить по срмулс 12.2]] бц = 0,7уУhjr, ом, что при обычных перегревах дает б ,.р 0,25 /г, см.

Имеет значение и расположение т. м. м. Желатслык!, чтобы вертикальный раз.мер был наименьшим из габаритных размеров трансформатора, так как он сказывается иа величине коэффициента теплоотдачи (7.II). Если т. м. м. имеет несколько катушек (СТ, ЗТ), они не должны оказаться одна над другой, иначе верхнюю катушку будет дополнительно подогревать нижняя. Как показали расчеты и опыт, излишний нагрев верхней катушки может составить 15- 30% но сравнению с нижней. Поэтому такие т. м. м. надо располагать либо стоя , либо плашмя , но не боком .

Везде, где можно, надо избегать помещения т. м. м в экраны. В том же режиме т. м. м. в экране имеет иа 50-60% больший перегрев чем при свободной установке. Подробнее о роли экрана см. в §Д.10.

Очень большой эффект дает принудительный внешний обдув т. м. м. потоком воздуха (например, с помощью вентилятора). Обдув увеличивает коэффициент теплоотдачи а за счет его конвективной составляющей. Однако обдув не снижает внутреннего перепада температур в катушке,



обусловленного кoэффициeнтo[ тенлонроводностн %. Поэтому, скажем, для ТТ, где роль весьма велика (§ 7.5), обдув гораздо менее эффективен, чем для трансформаторов с открытым сердечником. По той же причине обдув менее эффективен для больших т. м. м., у которых роль внутреннего перепада температур относительно выше (§ 7.5. 7.6).

Отсюда же вытекает, что эффективность обдува будет возрастать с возрастанием его интенсивности лишь до определенного предела, пока перегрев поверхности не станет


Рнс. 7,[5. Зависимость коэффициента а от скорости обдува fj,.

несущественным гю сравнению с перепадом Тд. Для обычных условий и средних по величине т. м. м. таким пределом является скорость обдувающего воздуха Ъ-Ьмкек, причем основной эффект достигается уже при скорости 0,5-1,5 м!сек. Эффективность обдува тем выше, чем сильнее развита поверхность охлаждения т. м. м., например прн наличии радиаторов (см. ниже). Обдув, естественно, не достигает цели в условиях разреженной атмосферы, где отсутствует охлаждающий агент. Зависимость а (Уд) приведена на рис. 7.15.

Конструкции т .м. м. с развитой поверхностью охлаждения. Развитие поверхности осуществляют путем конструирования радиаторов того или иного вида. Радиаторы могут пристраиваться либо к сердечнику, либо к катушке, либо к катушке и сердечнику одновременно.

В галетных т. м. м. роль радиаторов играют металлические ребра охлаоюдения, помещенные между галетами и вы-



ступающие наружу (рис. 2.10), что улучшает тсп;юотдачу от катушек на 10-15,о. Это первый отечественный опыт использования радиаторов для улучше1шя теплового режима т. м. м.

В настоящее время исследуются обычные конструкции т. м. м., у которых специальные радиаторы размещаются на катушке, плотно прнле-ая к ней но всей ее длине. Существуют также предложения [100] отводить тепло из внутренних частей катушек при помощи введенных туда одной или нескольких медных шин, соединенных с другой стороны с теплоотводящим металлическим радиатором нли шасси. Шина закладывается между первичной и вторичной обмотками но всей высоте катушки (рис. 2.39, й). Этот метод можно рассматривать иринегштельно к достаточно большим т. м. м., причем наибольший эффект мож1ю ожидать для ТВР. Толщина шин 0,5-1,5 мм, ширина 10-20 мм.

Снижсинс перегрева при введении шин может составить 20-40% [100]. Однако надо учесть дополнительный расход меди и рост веса, а также значительное усложнение конструкции, особенно при необходимости обеспечить высокую надежность т. м. .м. Поэтому целесообразность подобного решения требует дополнительного анализа. Нам представляется, что вероятность положительного ответа в итоге такого анализа суш,ествует только для весьма и весьма больших т. м. м. в отдельных специальных случаях.

Известное внимание уделяется сейчас конструкциям с пристроенным радиатором на сердечнике, леГгочном или шихтованном. Для ТТ роль такого радиатора выполняет медная шина, осуществляющая тенлоотвод от сердечника сквозь катушку на шасси, как этю предложил Н. М. Тищенко (см. рис. 2.39, б). Для БТ, СТ радиатор делают алюминиевым, обладающим малым весом и хорошей теплопроводностью. Толщина ребер 1,5-2,5 мм, их высота для средних т. м. м. 15-35 мм, число ребер - 5-10. В качестве изоляции между радиатором и сердечником желательно использовать окись бериллия. Она в тонкой пленке имеет высокие изоляционные свойства и в то же время хорошую теплопроводность. Оптимальный радиатор должен иметь соответственно подобранные соотношения числа ребер, их толщины, высоты и ширины пазов между ними. Исследования в этих направлениях еще не закончены.

По имеющимся данным подобный радиатор может дать эффект около 20-25%. Понятно, что радиатор на сердеч-



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