книги / Учебное пособие по курсовому проектированию импульсных трансформаторов
..pdfРис. 3-1,б. Зависимость динамической магнит ной проницаемости от приращения индукции
за импульс и зависимость Цд-ЛВ,=:ДДВ)
(сплав 76НХД; 5С=0,02 лш)
Длина силовой линий /с в дальнейшем расчете уточня ется.
13. Выбор толщины листов стали (бс) сердечника. Для ограничения влияния вихревых токов толщину листов стали
Рис. 3-1,г. Зависимость динамической магнитной проницаемо сти от приращения индукции за импульс и зависимость-
{Ад-Л#3 = f(AB) (сплав 50НП; b j =0,02 мм; tn = 3 лис-сек;
размагничивающее • поле Я р= 1,5 И к)
стремятся уменьшить. При расчете толщина листов выби рается по вихревой постоянной времени ©в из условия:
|
t . > 3 в „ |
|
(3-14) |
|
|
|
ц.8а |
|
|
В^ |
1 |
^ г [мк-сек]’ |
|
(345> |
6с — в миллиметрах; |
|
|
материала |
|
рс—удельное электрическое сопротивление |
||||
сердечника (ом-см). |
|
|
||
Для холоднокатаной стали марки Э350: рс=5-10~5 |
см |
|||
Н-д — среднее значение |
магнитной проницаемости |
на |
рабо |
|
чем частном цикле |
(гс/э). |
|
|
|
П
Для стали марки Э350: рд =850 |
(гс/э) |
tn — минимальная длительность импульса. |
|
Характеристики магнитных сплавов приведены в табл. 6. |
|
14. Определение ширины ленты |
сердечника. |
Для уменьшения средней длины витка катушки и упро щения технологии изготовления обмоток рекомендуется се чение сердечника выполнять квадратным:
Sc = к,аГ\с£\-, |
(3-16) |
a,= Yf{cM\, |
(3-17) |
кс |
|
kc— коэффициент заполнения сечения сердечника сталью зависит от толщины 'листов бс и междулистовой изоляции (тальк, оксидная изоляция и др.).
мм0,02
КС |
0,65 |
0,05
0 |
о оо |
|
1 |
0,08 | О,1
0 ,8 - 0 ,8 5 1 |
0 .9 |
3-5. О п р е д е л е н и е ч и с л а в и т к о в о б м о т о к н д и а м е т р о в п р о в о д о в
15. Полное число витков анодной обмотки трансформа тора
■дет _100* Ut’tu
(3 -1 8 )
e>8-sc
Расчет числа витков производится по максимальной дли тельности импульса.
16. Полные числа витков остальных обмоток трансфор матора определяются как отношение числа витков анодной обмотки к соответствующему коэффициенту трансформации
И 7 „ = .- р . = Г , £ . |
(3 -1 9 ) |
|
kin |
Ux |
|
Если имеются ответвления от обмоток, то необходимо |
||
подсчитать число витков на ответвлениях. |
|
|
В трансформаторах обмотки могут быть |
расположены |
|
на одном или двух стрежнях сердечника и соединены после довательно или параллельно. В случае параллельного сое динения обмоток, каждая обмотка на одном стержне рас считывается на полное число витков, а сечение провода рассчитывается на половину эффективного тока данной об
мотки (на ток I п9С). При последовательном соединении обмоток, на каждом стержне располагается половина пол ного числа витков, а сечение провода рассчитывается на полное значение эффективного тока данной обмотки.
После расчёта чисел витков всех обмоток, необходимо их округлить до близких, целых, четных (при расположении обмоток на двух стержнях) чисел так, чтобы коэффициенты трансформации сохранились.
Окончательно числа витков обмоток на каждом стержне при последовательном соединении обмоток
при параллельном соединении
W — W
После округления чисел витков следует уточнить сечение стержня Sc и ширину ленты сердечника ас.
17. Диаметры проводов обмоток трансформатора
dn\~ у |
1ММЪ |
(3-20) |
Д„ — плотность тока в обмотках выбирается |
в пределах: |
|
Дп=5-^-8 [а!мм}]. |
|
|
Исходя из условий работы импульсных трансформаторов для проводов выбирается теплостойкая изоляция. Рекомен дуются провода марки ПЭТВ. Диаметры округляются по стандарту (табл. 2). Для упрощения технологии и умень шения стоимости изготовления обмоток рекомендуется вы бирать одинаковые диаметры проводов, если они по расчету получились близкими.
dn— диаметр |
провода по меди п-й обмотки; |
dn' — диаметр |
изолированного провода. |
После выбора диаметров уточнить Д„.
3-6. Определение параметров упрощенной эквивалентной схемы замещения
трансформаторной цепи (рис. 1-4)
1.8. Эквивалентное активное сопротивление схемы заме щения равно сумме сопротивления источника питания, активного .сопротивления первичной обмотки и эквивалент ного приведенного сопротивления вторичных обмоток транс
форматора. Поскольку сопротивления обмоток относительно малы, можно принять R\~Rn [ом]. Сопротивление источника питания
Я» = |
- ^ Г “ [<Ч |
(3-21) |
Гб — внутреннее сопротивление одной лампы блокинг- |
||
генератора; |
|
|
га— сопротивление, |
включенное |
последовательно в |
анодную цепь |
лампы блокинг-геиератора; |
|
Гб и га— даны в примечании к табл. |
1. |
|
19. Сопротивление нагрузки, приведенное к анодной об |
||
мотке |
|
|
R H = — [ом]. |
(3-22) |
|
|
1н |
|
20. Определение коэффициента у
(3-23)
'- t
21.Определение суммарной паразитной емкости источ ника питания, приведенных емкостей нагрузки и монтажа
|
Со = |
Си-f- Сн 4- См [мкф\. |
(3-24) |
||
|
|
|
|
г |
|
Емкость источника питания, приведенная к анодной об- |
|||||
мотке, |
|
|
|
|
|
C |
. - |
W |
C |
i [мкф\. |
(3-25) |
|
\ |
*12 |
*16 |
/ |
|
Значения емкО|Сггей Сь Сг, С6 и См 1П|р|Иведены в гор’имёча-
иии к табл. 1.
Паразитная емкость нагрузки, приведенная' к анодной
обмотке, |
|
|
|
С> |
I С* |
+ -^ {м к-ф \._ |
(3-26) |
*2 |
к14 |
е15 |
|
*13 |
|
22. Предварительное значение суммарной приведенной междуобмоточной емкости трансформатора Ст' рассчитыва ется исходя из заданной длительности фронта импульса. (Расчет ведется по минимальной длительности фронта.)
Для расчета емкости Сг' вначале определяется ряд коэф* фициентов
Ян *Q |
(3-27) |
а . = -----= = |
|
^ / 1 + 7 |
|
Оптимальный коэффициент ропт (гл. 1, 1-5), определяю щий минимальную длительность фронта импульса при прак тически допустимой величине колебаний на вершине им пульса, находится по кривым рис. 3-2,а.
J umm
|
|
Рис. |
3-2,а. |
Зависимость |
коэффициента Р„пт от |
|
|
|
|
|
|
коэффициентов а0 и f |
|
||
Если |
импульсный |
трансформатор |
проектируется исходя |
||||
из |
получения |
минимального |
объема |
металла (железа |
и |
||
меди) в |
трансформаторе, то коэффициент (5УМИН определя |
||||||
ется |
по |
рис. 3-2,6. (Методика расчета трансформатора |
по |
||||
минимальному |
объему одновременно |
предусматривает, |
что |
||||
Дли’Гельность ф ронта им пульса д о л ж н а п ол уч и ться в з а д а н
ных п р ед ел ах .)
В формулы дальнейшего расчета входит коэффициент РоптПри проектировании трансформатора на минимум об'ы
JWw
Рис. 3-2,6. |
Зависимость коэффициента |
Р Укин |
от коэффициентов »0 И | |
ема металла вместо fWr всюду следует подставить коэффи циент ртмии.
Коэффициент затухания |
|
|
^Роят+ |
(3-28) |
|
2 / 1 + г |
|
|
Относительная величина активной длительности фронта |
||
вычисляется по коэффициенту |
затухания. |
|
т„ = - = |
1.2 4- 2S*. |
(3-29) |
тV L, C'„
Паразитная динамическая емкость обмоток трансформатора
с'т = V i ± L |
( . — !-------- |
[мкф\. |
(3-30) |
RH |
Роят * хф |
|
|
23. Полная паразитная ёмкость трансформаторной цепй
Сп — Со И- Ст \мкф\. |
(3-31) |
24. Предварительное значение индуктивности рассеяния обмоток трансформатора определяется исходя из заданной длительности фронта импульса. (Расчет ведется по мини мальной длительности фронта.)
Ъ , — |
R 'H t j у 1 + Т * ®2S2L \МК'ЪН\. |
(3-32) |
|
V |
|
25. Волновое |
сопротивление трансформатора |
|
|
|
(3-33) |
26. Паразитная постоянная времени обмотки трансфор матора
Тт= У Lp-Сг |
1МК'сек\• |
(3-34) |
Вывод формул с (3-30) |
по (3-34) дан в |
приложении 5. |
3-7. Разработка схемы обмоток. |
|
|
Укладка обмоток в окне сердечника трансформатора. |
||
Определение изоляционных расстояний |
||
Требуется разработать схему обмоток проектируемого импульсного трансформатора, учитывая указания гл. 1 и 2. При вычерчивании (Схемы следует расположить обмотки в порядке намотки их на стержень трансформатора. Нумера ция обмоток должна соответствовать табл. 1. В приложе нии 1 даны примеры схем размещения обмоток на сердеч нике.
Для уменьшения паразитных параметров и упрощения технологии, изготовления обмоток в импульсных трансфор маторах рекомендуется применять однослойные и малослой ные концентрически расположенные обмотки, размещенные
на одном или двух стержнях сердечника. |
(рис. 3-3,а, б). |
||
27. Определение высоты |
n-Pi обмотки / к„ |
||
При однослойной обмотке, расположенной на одном |
|||
'стержне, |
|
|
|
■ |
ko'WnC'dn |
. ос\ |
|
Кп = — |
^ — М > |
(3-35) |
|