оа = 0,04 и разных значениях у и iV Оптимальные значения а во, как следует из таблицы, намного меньше единицы.

На рнс. 8.7 ио выражению (8.25) построены в относительных единицах зависимости / тгл от е (при е - Eq и = и-ты и принято Umin = !) Из рисунка видно, что величина и весьма существенно зависит от выбранной величины г. Особе1ию резко возрастает и при отклонении от значений ео

1.7 1,6 f.5 f.4

U1 1,0

Рис, 8.7. Зависимость падения напряжения а т. м, м. от соотношения плотностей тока обмоток.

в меньшую сторону. Отклонения в сторону больших значений 6 также приводят к значительному росту и. Так, при наиболее распространенных в настоящее время значениях е = 1ч-1,3 увеличение падения напряжения против минимально возможного Составляет для данного типоразмера от 5 до 30% в зависимости от геометрии трансформатора и тока ii.

Иначе говоря, ничего не меняя в конструкции и геометрии трансформатора, только за счет правильного выбора соотношения плотностей тока обмоток (диаметров проводов) можно добиться заметного снижения падения напряжения. Одновременно это приводит к повышению к. п. д. трансформатора.

Оптимальные значения в увеличиваются с ростом у и уменьшением л:. Они растут также с уменьшением тока ц.

Чем ближе hq к 1, тем меньше нрингрыш, который нмее! место при значениях £>1. Ниже будет показано, что геометрия сердечников ШЛ неоптимальна с точки зрения величины и для т. м. м. нормальной частоты. Прн оптимальной геометрии значения Sq несколько больше, чем по табл. 8.2. Заметим, что у мощных трансформаторов величина Во значительно ближе к единице, ибо там величины х и if существенно меньше.

Используя кривые типа рнс. 8.7, построенные при любой геометрии и для любого типа трансформатора, можно наметить те зоны вариаций е вблизи ео, в пределах которых еще не наблюдается заметного роста величины и. Вариация е может быть необходима из-за дискретности диаметров проводов и желания варьировать выбор диаметров из тех илн иных практических соображений.

Заметим, что приведенные выводы не ограничены наложением каких-либо условий по частоте питания трансформатора и справедливы для трансформаторов всех типов как нормальной, так и повышенной частоты.

Нами рассмотрен двухобмоточиый трансформатор. Однако все сделанные выводы имеют общий характер, если под плотностью тока понимать среднюю плотность тока вторичных обмоток /зср- Строго говоря, оптимальные плотности у отдельных вторичных обмоток /2; несколько отличаются от /зср: для обмоток, расположенных ближе к первичной обмотке ji > /2СР1 для наружных обмоток /з <; < /гср ДЛЯ средней из вторичных обмоток ji - /зср-

Более того, в чисто теоретическом плане идеальным было бы монотонное уменьшение плот1юсти тока каждого слоя катушки по мере удале1шя от стержня маг нитон ров ода (рис. 8.8). Практически это, естественно, неприемлемо. Но и принятие для всех вторичных обмоток одинаковых плотностей тока ji = /2с р не дает уже столь заметных отклоие1шй от оптимума, как при отклонении от величины Во-

Оптимальный выбор е < 1 приводит также к уменьшению падения напряжения и повышению стабильности напряжений у многообмоточного т. М- м, при изменении нагрузки одной из вторичных обмоток и неизменной мощности трансформатора (по сравнению со случаем е 1), Поясним это положение на примере. Чтобы явственно выявить интересующую нас кар тип у, примем, что вторичных обмоток две, они симметрично расположены и одинаковы по мощности. Примем также, что имеется БТ с сердечником ШЛ и геометрией х = \, у = !. Ток i\ - 1. 2, суммарное падение напрл-

!8* 275

жения и иколо 10%, Сииосывим два LЛv4dг t 1,2 и t i - -- 0,53 (табл. 8.2),

Для каждого случая рассмотрим два режима: равномерная нагрузка обеих вторичных обмоток и двойная перегрузка одной из обмоток При полной разгрузке другой. Результаты расчетов в процентах представлены в табл. 8.3. Для расчетов использованы формулы, приведенные в § 8.3.

Из таблицы видно, что общее падение напряжения на зажимах перегруженной обмотки при е i ,2 увеличилось в 1.7 раза (на 6,8%), а при е - 0 - в .45 раза (на 4,1%). Соответственно само

1,2,3, . f,2,3,% ,1., , Наружный

Рис, 8.8. Идеализированное оптимальное распределение нлотцости тока iio слоям катушки трансформатора.

падение напряжения при в= 1,2 в 1,33 раза больше, чем при к - Ео (1б,8%, против 12,6%). При нормальной нагрузке всех обмоток падение напряжения увеличилось к 1,18 раз (10?- нротиа 0,5%). Полезность режима г - Н(, очевидна. Однако могут быть 8астные случаи, когда выбор величины е > 1 является оправданным. Это те случаи, когда решающим требованием является максимальная стабильность напряжения определенных вторичных обмоток с постоянной нагрузкой ири колебаниях нагрузки других обмоток, стабильность напр я жени я которых несущественна (суммарная мощность трансформатора в рассматриваемом случае изменяется соответственно изменениям нагрузок вторичных обмоток и не является постоянной).

В заключение отметим, что, поскольку в основных уравнениях мощности (8.6), (8.9) фигурирует параметр eii и поскольку обычно /оп < I, условие (8.36) можно представить в следующем удобном виде:

(8.37)