Типовые значения pi берем но данным (5.22), (5.23).

Интересующее нас построение сделано на рнс. 8.1. Оно позволяет сделать следующие выводы. В наиболее характерной для т.м.м. зоне размеров (а <С 4Б см)

О, В

1 2 3 5 6 7 в а,ом

Рис. 8.1. Зависимость состанляющих намагнитйзющего токз от размеров т. ы. м.

намаг11нчнвающий ток достигает очень больших значений, даже превосходя нагрузочный ток прн очень малых а (ior >

> 1)-

Если исключить трансформаторы самых маленьких размеров, ток ior при повышенной частоте оказывается значительно ниже, чем прн нормальной, и эта разница тем больше, чем больше размеры т. м. м. Это объясняется отмеченным в § 8.1 увеличением мощности трансформатора с повышением частоты прн данных размерах и убыванием нндукцнн с ростом размеров нз-за условий нагревало (5.76).

В уменьшении намагничивающего тока заключается еще одно преимущество т. м. м. повышенной частоты. Поскольку у трансформаторов повышенной частоты, с одной стороны, большую роль играют потерн в сердечнике, с другой стороны, прн равной мощности уменьшается намагничивающий ток, то критическая мощность Р, при которой прн-

ходится переходить к выбору индукдни, исходя из величины намагничивающего тока, сдвигается существенно в сторону меньших мощностей, что и учтено при рассмотрении критериев проектирования в § 5.4 (рис. 5.12). Однако ири малых размерах ток ior и у т. м. м. повьнпенной частоты достигает очень больших величин. Изложенное составляет одну из специфических особенностей т. м. м.

Интересно ведет себя ток Гоа- Он также убывает с ростом размеров, но менее заметно, чем ток lo- Поэтому с увеличением размеров т. м. м. отношение ioJior возрастает. В основной зоне размеров (малые а) ток значительно меньше, чем ток inj., а прн частоте 400 гц он больше, чем для т, м. м. нормальной частоты. Последнее можно объяснить больншмн удельными потерями в сердечнике. Однако с увеличением размеров оба эти соотношения принципиально меняются: у т . м. м. повышешюй частоты ток (оа становится меньше, чем при нормальной частоте, но больше, чем составляющая го что для моп1,ных трансформаторов было бы аномальным. Оба эти обстоятельства связаны со значительным С[шже[шем индукции при росте размеров у т. м. м. повышенной частоть[, если дополнительно учесть, что степенной показатель у величинь[ В в выражении для тока [ ог больше, чем в выражении для тока 1од (а - >- 1). Обнаруженные особспиости также отличают т. м. м. от мощнь[Х трансформаторов.

Заметим: если при данных размерах мощ[юсть т. м. м. ограничить для уменыпения падения напряжения, что у т. м. м. часто имеет место, то относительные величииь[ намагничивающих токов бvдyт еще выше, чем по рнс. 8.1 (см. § 11.5).

Таким образом, для т. м. м. в общем случае нельзя пренебрегать намагничивающим током, как это обычно делают в анализе мощных трансформаторов, В частности, если у мощных трансформаторов ток холостого хода /охх и намагничивающий ток при нагрузке /о практически совпадают, то у т. м. м. из-за увеличенного падения напряжения (см. § 8.3) между этими токами возможны весьма сугцественные различия.

Роль намагничивающего тока необходимо анализировать прн рассмотрении всех узловых вопросов проектирования т.м.м. Ниже, в § 11.5, будуг получены выражения для намагничивающего тока ие1юсредствеино в функции мощности .

S.3. Падение напряжения

Исходные положения. Важная роль, которую играет падение напряжения у т. м. м., была разъяснена в § 5.4. Там же дано подробное толкование этой величины. Теперь проведем ее количественный анализ.

При данном токе падение наиря-же1Н1я зависит от сочетания таких факторов, как активные и реактивные сопротивления обмоток н cos ф нагрузки и первичного тока. Для т. м. м. эти сочетания специфичны. Определим наиболее общее уравнение для падения напряжения и оценим практическую роль его отдельных составляющих в условиях т. м. м. На рис. 8.2 приведена векторная диаграмма т. м. м. Обозначения см. в § 5.2.

В комплексной форме уравнения равновесия э. д. с. и напряжений имеют вид

Рис, 8.2. Полная векторная диаграмма т м. м.

£ = 1/2 + /(/2 + М2),

гда /i определяется выражениями (5.5), (5.6).

Определим падение напряжения, обозначая эту величину в абсолютном измерении через Д[7, в относительном - через и. В теории мощного траисформаторостроення используют отношение падения напряжения к первнчно.му напряжению. Мы сохраним этот подход. Иногда удобно брать отиоше1ше величины Л[7 к £, что не дает существенного различия, а в пршщнпиальиом плане равносильно первому подходу. Подчеркнем, что величинами w, Af7 мы оцениваем Суммарное надеине напряжения в трансформаторе, а не иа отдельных обмотках. Тогда

AU Ui - U

или и - t

и,-и к

(8.14)

(8.15)