Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Учебное пособие по курсовому проектированию импульсных трансформаторов

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
19.73 Mб
Скачать

Сумма коэффициентов приведения

2 а =0,0133+0,464+0,37=0,8473.

Во втором случае сумма коэффициентов приведения ем­ костей получается меньше, следовательно, меньше будет и паразитная емкость трансформатора.

Тогда

Lp-^KL'b \мк»гн\*

(Н-30)

Толщина изоляционного слоя между соседними обмот­ ками импульсного трансформатора мала. Поэтому в ряде случаев статическая междуобмоточная емкость может быть приближенно определена по формуле плоского конденсатора.

Для цилиндрических обмоток

Сс _

=

0.0885-в

|

 

(11-31)

 

пт

10®.8пт

 

 

So=0,0885-10-12

(ф/см) — диэлектрическая проницаемость ва­

 

 

куума;

 

 

 

 

е— относительная

диэлектрическая

 

 

проницаемость изоляции;

 

 

SK— поверхность обмотки (см2)\

 

 

Фс — коэффициент, учитывающий умень­

 

 

шение емкости,

вследствие разгона

 

 

витков обмотки по высоте;

{см) ;

 

Пп — периметр витка

п-й обмотки

 

Ь'пт — изоляционное

расстояние'

между

 

 

соседними обмотками от меди 'до

Обозначим

 

меди

{см).

 

 

 

 

 

 

 

кс = 0,0885

10—в.

(11-32)

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Н-ЗЗ)

Динамическая междуобмоточная емкость

 

 

 

С, = *-Се = К'. ^

[мк-ф\.

(Н-34)

 

 

Ьпт

 

 

Суммарная динамическая емкость трансформатора *

с?=s,ca

Р аПт

(И-35)

 

 

г пт

пт

 

* В

приводимом

ниже выводе приближенно

принято, что коэффици­

ент лгс'

не зависит

от толщины изоляции между

обмотками.

Для упрощения анализа приближенно в формуле для определения С / примем

8/ш ~ $пт

(что возможно при относительно малых диаметрах прово­ дов обмоток).

Тогда

 

С'т^к'с

(Ц-36)

^птп

 

Паразитная постоянная времени обмотки

трансформатора

Тт=вУ Lp'C\ [мк-сек].

(11-37)

Используя формулы (П-30) и (П-36), найдем произведе­ ние паразитных параметров трансформатора

I . Сг = % • S 5»- • кг • 8 = *г •»•s

^ •

(П-38)

В

8

 

пт

пт

 

ГДе KT = 'K C'KL .

Необходимо получить минимальное значение паразитной постоянной времени обмотки трансформатора. Если приве­ денная суммарная толщина изоляции (6) предварительно определена (формулы 3—42 и 3—43), то для получения минимума Гт (как это следует из формулы П-38) необходи­ мо иметь минимальные значения коэффициентов приведения емкостей (аят) и правильно определить изоляционные рас­ стояния между всеми обмотками (6'т ).

Для определения минимального значения паразитной постоянной времени обмотки следует приравнять нулю 'про­ изводную функции, определяемой равенством (П-38), взя­ тую по изоляционным расстояниям.

Для упрощения вывода запишем равенство П-38 для конкретного трансформатора, имеющего 4 обмотки, распо­ ложенные на одном стержне. Примем порядковые номера обмоток, считая от стержня— 1, 2, 3, 4.

LPC'r = кг-8 ( ^ -

+ ■&. +

-21Л .

(11-39)

\ 812

523

S34 /

 

Согласно формулы П-28, приведенная толщина изоляции

8 = 812 + 823 -Е 834 + ( d \ + d %+ d $ -}- d i).

О

И З

Это равенство можно записать в другом виде

5 = {bn +

+ (оз4 + Й ± * )

(11-40)

Пренебрегая последним членом в равенстве П-40, полу­ чим (в соответствии с равенством П-26)

» = & + & +

(11-41)

Из равенства П-41 одно изоляционное расстояние между обмотками можно выразить через суммарную толщину изо­ ляции и остальные изоляционные расстояния

834 — 5— Big — 823.

(П-42)

Приравниваем к нулю частные производные уравнения П-39, взятые по каждому изоляционному расстоянию (с уче­ том равенства П-42)

д [ьрСт )

Hj8*

д[LpCT}

(Н-43)

Решение этой системы уравнений дает

а\1 _ ДдЗ _ «34

(И-44)

W W W

Извлекая квадратный корень и используя формулы пре­ образования пропорций, получим

(11-45)

V«ii

К^зз

V<*H

s y i r

Этот вывод справедлив для трансформатора с любым количеством обмоток, поэтому равенство П-45 можно запи­ сать в общем виде

<2

 

К,п

Ь

523

(11-46)

V«|2

V а23

У^апт

£ а

На основании равенства Л-46 по известным коэффици­ ентам приведения статических емкостей к динамическим (а)

и приведенной суммарной толщине изоляции (6), можно определить изоляционные расстояния между двумя любыми соседними обмотками:

(11-47)

Эта формула приближенна, она дает лучшие результаты, когда диаметры проводов значительно меньше изоляцион­ ных расстояний между обмотками

Кт > (2-г- 3) (dn -f dm).

(11-48)

Преобразуем формулу П-36 для расчета паразитной емкости трансформатора. Запишем формулу П-36 в развер­ нутом виде

 

Г'Т- к 'с ( ^ - +

- ^ - +

+

(II-49)

 

42

8,

 

 

пт

 

 

 

23

 

 

 

По равенству П-47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ й. У?**.. a'

пт

 

 

Е / Г '

Ь23 =

8

Ьпт

Е / Г

 

 

~

 

Ej/ Т ’

 

Подставляем значения изоляционных расстояний в ра­

венство П-49 и преобразуем его

 

 

 

4т =

 

а,32

/

а

 

| апт^Т М _

+

О*

:£г +

 

ьУ*пт /

 

 

/

 

« а .

 

= Кс'

{ V aia + V а23 +

f

 

^

К " -1

 

 

 

 

 

 

 

(II-50)

Подставляем з.на.чение к0г (формула (П-32) и лолучаем расчетную формулу паразитной емкости трансформатора

 

 

[мк-ф\.

(II-51)

П — средний периметр витка

(см).

 

Выведем формулу для определения приведенной суммар­

ной толщины

изоляции б, используя формулы П-27

и П-51

р

4т»*1^|

10е-8

 

10М* 0,0885-£.lK-<р,. (Е / а ) 2

Откуда

 

 

 

 

_

£

10s

0,0835.е.<?с- (2 /Г )2

Qe TT^ ■ ■ —•

— i — •

■■

, 1 -

Обозначим

w*

 

10°

C'T

 

 

 

(11-52)

Ac =

0,0885 • 10-* •«• <pc(S V« )2

Тогда

 

A'L= 4W*10“8*<P£.

(11-53)

 

 

 

 

В тех случаях, когда поперечное сечение стержня имеет не квадратную, а прямоугольную форму, для расчета пери­ метра витка обмотки удобно пользоваться коэффициентом

к ^

Дс

Тогда

Ас== АС‘Кп\

AL — AL п>

Следовательно,

Волновое сопротивление трансформатора

t T = V fL T l0 M ] -

Тогда

b= W t ' / f ' Pr М -

(II-54)

(И-55)

(11-56)

Вывод формул для расчета индуктивности рассеяния (Хр) и паразитной динамической емкости (С/) обмоток

При решении операторного управления, составленного на основании схемы замещения трансформаторной цепи (гл. 1), используется ряд выражений, приведенных ниже

 

 

(11-57)

Сп — Со +

Ст

(И-58)

 

 

(11-59)

t _ t V

i+т

(II-60)

1■—

* •

ТVLp+C'n

 

ТГ Rt_

(11-61)

 

R'H

 

В

соответствии с равенством (П-60) активная

длитель­

ность

фронта трансформируемого импульса

 

•тф‘ (11-62)

Из равенства (П-57) определяем Y Са и подставляем в равенство (П-62)

(11-63)

.

ХФ

(11-64)

/1 + 1 р /Т + т

Я* +

 

Откуда получаем формулу для расчета индуктивности рас сеяния обмоток трансформатора

 

 

 

 

 

[мк*гн\. (11*65)

Из равенства (П-57) определяем j/Z,p

и подставляем в

равенство

(П-62)

 

 

 

 

 

 

V L , = tV C n -

( 11-66)

 

Сп

'//

Rn

(11-67)

 

■7=-Р*х#

 

Используя

равенство

(П-58),

получим

 

 

/

_ со +

с т о п'

(Н-68)

 

* ф - - у = = -

 

 

 

 

Определяем С /

 

 

 

 

 

с т = и у т ^ - - г ^

с ; =

 

 

 

RH'Ъ'ХФ

 

 

_ t f V T + i

( J - ____ R’H- Со

(11-69)

 

 

 

*фУ1+т

 

 

 

 

Обозначим

 

 

 

 

 

 

Ян-Со =

а0.

 

(11-70)

 

^•КНЙГ

 

 

 

Откуда получаем формулу для расчета паразитной" динами­ ческой емкости трансформатора

[мк’ф) (11-71)

Волновое

сопротивление трансформатора

 

рт|^ /

1-И *Я« *Р

 

P*V

 

V

^*/1+7

1 —ao.p.'Cjj

рг:

*;-р

______

 

/ 1—

Паразитная постоянная

времени

Г'

RH' Р

T T = V ь - с ' т= у ^ / н - г

Ч

(И-72)

обмотки трансформатора 1+7 1—ao-P'V

IIп §'Ч

Соседние файлы в папке книги