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

1) абсолютной величины мощности

2) величины, определяющей критерий проектирования [и или т );

3) частоты / и соотношения потерь \-;

4) параметров, характеризующих вид и качество активных материалов (р, pi, ус, Д);

5) физических констант, конструктивных и числовых постоянных (а, k, ок. числа);

6) совокупности величин, в основном определяемой геометрическими соотношениями, или геометрией трансформатора, обозначенной через Фг. Величину Фг назовем геометрическим фактором (можно назвать ее также коэффициентом геометрии).

Уравнения (9.54), (9.57), (9.60) позволяют проанализировать влияние первых пяти факторов на величину э при неизменной геометрии т. м. м. (Фг = const) и рассмотреть соответствующие вопросы оптимизации.

Уравнения (9.55), (9.58), (9.61) позволяют проанализировать роль геометрии тансформатора, если раскрыть ио табл. 5.4 изображения ф-, найти зоны рациональных сочетаний основных параметров геометрии (5.58) х, у, г, обеспечивающих получение близких к минимуму значений Фг, т. е. при прочих равных данных получение близких к минимуму показателей эффективности э.

Из уравнений (9.53)-(9.61) следует, что при разных условиях проектирования степень влияния каждого из шести факторов на показатели эффективности различна и требует самостоятельного анализа. Результаты такого анализа изложены ниже, в гл. 10 и П.

Уравнения для показателей эффективности э. Для показате.-1ей g, ц-z были получены выражения (5.98) и (5.107). Из них видно, что для получения gs и ц-s помимо величии g и ц ]1адо еще зиать (при некоторых заданных постоянных) величины и knoT- Эти величины можно найти, поскольку из основных функциональных уравнений находятся при заданных Р3 базисные размеры а, как это принципиально показано выражениями (9.49), (9.53), (9.56), (9.59).

Действительно, при известном размере а токи гоа и ior о легко находим по выражениям (8.13) и (8.12), Il - по (5.13), (5.14), в которых величину /2 берем по формуле (9.2). Нужная для последнего действия величина ра находится различно для разных условий проектирования,



То же относится к индукции в, необходимой для расчета ioa, hr, а также к потерям и р, необходимым для нахождения величины киот по формуле (5.20). Определение указанных величин производится но табл. 9.1.

Таблица 9,1

К определению келичип В, р,

Определяемая величина

Условие проектирования

Задано и

Задано Т

По (9.7)

Рк Рк2

По (5 Рс По Рк по Pkj + По (9

.26) п. 3, п. 5

рк2 О п. 6,7 .14)

По (9.7)

По (9.43), (9.38)

По (5.26)

По (9,5) при V

по п. 2

(Pc + Zr:)-Рс По (9,18)

По (9.6) прн V по п. 2

По (9.30) - (9.34)

По (9.4)

По (9,5) при V

по п, 2

Pc/v

По (9.18)

. 1 -lfoa.

Порядок операций

п. I, 3, 6, 7, 5, 4

п. 1, 3, 2, 4, 5, 6

п. 2, 1, 4, 3, 5, б

Методы решения уравнений для показателей эффективности. Инженерные решения уравнений (9.53)-(9.61) легко осуп1ествнмы, если пренебречь некоторыми вторичными факторами и получить тем самым независимость всех коэффициентов, в том числе Фа и Фг, от размера а. То же относится к нахождению некоторых величин но табл. 9,1. Во многих случаях такие допуп1ения вполне приемлемы (например, принятие независяп1И.ми от а всех изображений Фг, принятие в качестве первого приближения значения (] - 1 ИТ. д.). Дополнительные унроп1еиия можно получить, отказавшись от учета зависимости коэффициента а от величин т и Л, т. е. положив во всех выражениях =

-- оо, 8 = оо.

Однако в T04Hfiix исследованиях с учетом тонкой структуры т. м. м. желательно избежать подобных унроп1ений и получить наиболее строгое решение. Для этого требуется найти функцию Fa = Pq/g, разрешающую относительно а



уравнения (9.16), (9.23) и (9.27). В этих уравнениях, свя-зываюних величины и а, многие коэффициенты, если иметь в виду тонкий анализ, сами зависят от а (Фои- фг-ii, 8 через Ху, v для ТВР н др.)- Таким образом, они являются иррациональными и в алгебраических функциях неразрешимы относительно а (при данных Р. Но решения возможиь[ с помощью современных электронных вычислительных машин, например цифровых (ЦВМ). Нами для подобного решения была использована ЦВМ Урал-2)).

9.5. Притерпалыше параметры

Из (9.16), (9.23), (9.27) и уравнений для показателей э (9.54), (9.57), (9.60) вн.гио, что на величину э влияют самые различные параметры. Можно исследовать полученные зависимости, задаваясь как независимыми неремеппыми конкретными значениями каждого из этих параметров (например, мощностью Р, перегревом Тм н т. д.).

Но для общности ре1иепнй можно нредложнть н иной путь, взяв в качестве аргумента совокупность нескольких независимых величин, объединяемых таким образом в единый крит-ернальный параметр Cri. Тогда, проводя исследование при некотором постоянном значепин Cfai - const, легко мо.челнровать полученные базисные результаты для различных сочетаний частных аргументов, составляющих критерий СГаг- Тзк, В критериальном виде могут быть получены решения для показателей э:

ээРо/Р или э-ЭоРо/Р> (9.62)

где Эо, Р20 (Ро) - модельные значения при некоторых фиксированных, базисных значениях частных аргументов, Р, Р - мощность при любых ниых их значениях, но при условии Crai = const.

Критериальные параметры Cr j определим таким образом, чтобы при условии Сга1 = coHst соблюдалось условие постоянства базисного размера а - const. Поэтому по своему смыслу критерии CV j являются размерными.

Они различны для различных условий проектирования н устанавливаются на базе основных функциональных уравнений.

При заданном падении напряжения, рассматривая уравнение (9.16), получаем размерный критерий {СГаг Cria)



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