значений В анализируется в § 11.2, сошлемся также иа данные § 5.4 (рис. 5.8). Используя материалы § 5.4 и ]].2, можно установить следующее. Практически при условии и const можно принять В = const. То же имеег место и нрн условии т = const для ТВР. При условии т = const и ТЕР действует нрииднпнальиая зависимость (5.76). (Понятия ТВР и ТЕР ра.зъясиеиы в § 5.4, 7.6, 14.3.) Конкретизируем эту зависимость, воспользовавшись равенством (5.26):

Из выражений (5.20) получаем такл<е

Рс = т{рс-\-рк), (9.4)

а из формул (7.50) с учетом изображения Я -фпкй

рс-\рк=а J5фпкй (9.5)

где Б определяется по выражениям (7.45), (7.51); Г для т. м. м. с закрытым сердечником - по выражениям (7.30) или (7.54), (7.55), с открытым сердечником ~ по (7.47) или (7.56), (7.57).

Подставляя (9.5) и (9.4) в формулу (9.3), находим для ТЕР

у V-]-\ ПсГц>а

Для ТВР И для т. м. м. при условии и = const индукцию приходится ограничивать по сравиеиню с получаемой из этой формулы и в качестве постоянной (принимаемой) величины В = const брать

В = В (9.7)

где Bs - некоторая предельная для каждого магнитного материала величина, за которой начинается не контролируемое условиями изготовления материала и сердечника возрастание напряженности поля (намагничивающего тока) при увеличении индукции. Величину В следует устанавливать с учетом возможных повышений напряжения (следовательно, и индукции) в процессе эксплуатации.

Для типовых условий можно принять такие данные:

Материал

Bs, тл

Сталь ЭЗ... Сталь Э4... Сплав 50Н Сплав 80НХС

- (9.8)

1,6 1,25 1,3 0,6

Ниже (§ 11.2) показано, что значения В = Bs практически оптимальны.

В § 7.6 доказывалось, что эффективность теплового использования конструкции у т. м. м. в значительной мере определяется соотношением потерь v по (5.20), причем при малых V невозможно получить оптимальный тепловой режим. Но, ограничивая индукцию В, мы одновременно, согласно выражению (5.24), уменьшаем потери рс и величину V. Следовательно, принимая вынужденно В = Bs, мы не можем реализовать оптимальный тепловой режим и должны мириться с тем вынужденным режимом, в который попадает т. м. м. Поэтому режим работы т. м. м. при индукции В Bs, меньшей, чем по формуле (9.6), и назван нами вынужденным тепловым режимом (ТВР). В подобных режимах соотношение потерь v получается произвольным в соответствии с достигнутым ири индукции в = Я.ч уровнем потерь Pq по (5.24). При этом v заведомо меньше оптимальной величины vq, обеспечивающей оптимальный тепловой режим.

Ниже будет показано (§ 9.3), что оптимальные значения V либо больше единицы, либо близки к единице. Если ограничений по реализации индукции В нет и может быть взята любая величина v, заключенная между значениями v 1 н V - Vo, такой режим работы т. м. м. можно считать естественным тепловым режимом (ТЕР).

Итак, для ТЕР В определяется по выражению (9.6) с ограничениями

Я</? l<v<Vo, (9.9)

для ТВР и при условии и = const -по тому же выражению с ограничениями

B-Bs, v<Vo. (9.10)

Так как осуществимость того или иного режима согласно зaвнcиюcтн (9.6) определяется параметром Тм/Ясй: = Тм ?!, то к ТВР будут тяготеть т. м. м. при понижении частоты

питания (снижение pi), улучшении качества сердечника (снижение р), уменьшении мощности (уменьшение размера а) и повышении перегрева (рост т ). Наоборот, к ТЕР тяготеют т. м. м. повышенной частоты, большей мощности и при низких перегревах.

В соответствии со сказанным т. м. м., работающие в естественном тепловом режиме, для наглядности можно было бы назвать транс([юрматорами гювышенной частоты; т. м. м., работающие в вынужденном тепловом режиме,- трансформаторами нормаль]ЮЙ частоты, как это сделано автором в работе [26]. Поскольку, однако, как уже отмечалось, возможны любые сочетания в этом отношении, будем для общности и строгости изложения придерживаться первых терминов. (Действительно, т. м. м. в несколько вольт-ампер и при иовышенной частоте будет работать в вынужденном тепловом режиме; наоборот, т. м. м. нормальной частоты мощностью около 1 ква при перегреве, скажем, Тм - 20 град будет работать в естественном тепловом режиме и т. д.)

Используя полученные зависимости (9.1)-(9.7), можно получить основные функциональные уравнения.

0.2. Основные фунпцио7мльные уравнении

При заданном падении напряжения. Учитывая падения напряжения раздельно по обмоткам {ui, щ) в соответствии с выражением (8.43), получаем

M=:=Wl + W2 = W2(l -Ьбц). (9.11)

Заменяем

U, = V,{Ui-E) + iE-U,) .t/;-b(£-t/)(l-he.). Тогда

. (J

и, умножив числитель и знаменатель на ток /, находим

2- + (7-72)

Но по выражению (8.7) Р - Р2 = Ри2, поэтому

(9.13) IS* 291