тичеи, и этот вопрос не возникает. Очевидно, что средне-объемный иерегрев обмоток прн условии е - будет минимальным, ибо при этом минимальны потери. Однако в известной мере затрудняется отвод тепла от виутрепиих слоев обмоткн, ибо выделяющиеся там потерн больше, чем при условии е > I, из-за роста плотности тока /i. Поэтому надо рассмотреть влияние внутреннего перепада температур по толщине катушки. С одной стороны, этот перепад прн увеличении /] возрастает за счет увеличения тепловыделения в едиинне объема обмотки, с другой стороны, указанный рост сдерживается уменьшением толщины данной обмотки и уменьшением суммарных потерь в катушке.

Ограничимся рассмотрением идеализироваииой картины. Примем такие допущения, которые, с одной стороны, нозиолят получить наглядное решение, выявить суть интересующего нас явления, с другой стороны, заведомо приводят к получению гарантированного результата, т. с. к преувеличению роли перепада т. В § 7-5 было показано, что величина Тц играет большую роль у ТТ и гораздо меньшую - у БТ, СТ. Поэтому обратимся к ТТ.

Чтобы не осложнять картину побочными явлениями и полнее выявить роль перераспределения потерь р- рассмотрим режим работы ТТ при отсутствии потерь в сердечнике (р = 0). Наличие этих потерь не внесет ничего нового, поскольку изменение величины g никак не связано с величиной р., и составляющая перепада т, вызвап1!ая потерями р., в сравниваемых вариантах неизменна. Используя приведенные в § 7.5 обозначения и выражения (7.23), (7.22), получаем при /?с О в = в21 + + ТйЗе, где т -\- тгг находится по уравнению (7.24). Поскольку нас интересует режим трансформатора ири постоянной мощности, подставим в уравнение (7.24) /2 из условий (8.3!), что дает

Сумма Три -- Tjj33 обладает интересным свойством: при постоянной мощности Р она не зависит от е и есть величина постоянная, поскольку для данного трансформатора все входящие в полученную формулу величины также постоянны. Следовательно, изменение Тц при вариациях е возможно только за счет составляющей xzi-Выразим в формуле (7-22) потери pi через р,- из (8.4!), р - из (5.36), /г -из (8.3!) и используем также (7.!5). Это приводит к выражению

В оба последних выражения входит член {PlC{f. Определим его при помощи формул (8.3!) и (7.25) для режима е = So-

Здес1. и дале1: индексы Kf(J представлены при величинах, соот-ьетсткующих режиму t -- s-o-

Используя три последних равенства, найдем максимальный перегрев т в относительных единицах по сравнению с перегревом поверхности в режиме г = (т, - то}- Очевидно, то есть минимально возможный перегрев, поскольку в рассматриваелюм

оа 0,6

1, 1,8 е

Рис. 8,!0. Зависимость максимального перегрева от соотношения плотностей тока обмоток.

случае прн К) по формуле (7.15} Тп~Рл. а при е = е р- - pymin- Учитывая выражения (7.15) и (8,4!) и переходя к изображениям геометрических ве.!1ичии (5.62), находим

2r i

pit min

2 -\-2y-\-nxjt

где Хк, Ф1 определены из табл. 5.4 при & = S(, (8.39).

Отношение piJPimin само зависит от к по условию (8,38), если раскрыть функции Фц\, Ф2 по (8.32), По иайде1!пому выражению можно рассчитать для любых условий относительную величину Tj/Xgo. Рассмотрим наиболее благоприятный случай очень широкого окна: X === 4.5; Xj ! (взято !,5}. Приводим на рис. 8.10 результаты расчетов т/Тео при разных значениях о, г/ = 1

и у - j2 ii друщх yKadaiiiitiix усювннх (охлаждающей ро:1Ью вн) треннего окна пренебрегаем). Коэффициент а берем по выражениям (7.И), X ~ по (7.13) для Пропитанных обмоток. Принято также = 35 град, ii 1. Кривые при Il > 1 практически совпадают с приведенными кривыми.

Из рис. 8.10, построенного по результатам сделапиого анализа, видно, что минимальные перегревы соответствуют значениям е <; 1 и принятие условия е ;> 1 не диктуется условиями нагрева. При не очень больших размерах трансформатора точки минимума Тм хотя и лежат несколько правее точек Со. но сами величины Тм при е - го практически совпадают с минимальными. Только у больших т. м. м. (а>Зч-4 см) оптимальные значения г начинают тяготеть к 6 = 1. Если подобная картина имеет место для ТТ, то тем более она будет справедлива для БТ, СТ. Как правило, перегрев наиболее нагретой точки в режиме s = не должен превышать такового при е = I. Исключение могут Составить т. м. м. больших размеров, особенно с ие-пропитанными обмотками.

Таким образом, осуществление оптимального режима е = бо не встречает обычно препятствий с точки зрения теплового состояния т. м. м. Основным преимуществом этого режима для т. м. м., проектируемых прн заданном перегреве, является уменьшение потерь pt и повышение к. п. д. при сохранении перегрева (уменьшение размеров т. м. м. здесь практически неосуществимо).

Соотношение плотностей тока и стоимость т. м. м. Выбор соотноше1Шя е имеет еще один аспект - аспект стоимости т. м. м. На стоимости т. м. м. в значительной мере сказывается стоимость использованных проводов Дц. Если бы цены на провода не зависели от их сечений, то выбор S So автоматически обеспечивал бы минимум стоимости /(п, поскольку прн этом для заданных падений напряжения или Потерь расход проводникового материала минимален. Но такая зависимость существует, поэаому данный аспект вопроса нуждается в дополнительном анализе, ибо величина е определяет диаметры проводов обмоток.

Соответствующий анализ показывает, что стоимость зависит от величины s; оптимальные значения s по стоимости Бц п зависят от соотношения вторичного и первичного напряжений иШ, прн UJV 1 справедливо условие бц п Бо, При UIV < 1 - условие бц п < So, прн JlJi > 1 - условие Эц п > So, причем степени неравенств