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

d'n— диаметр изолированного провода в мм;

k0— коэффициент, учитывающий неплотность намотки. Предварительно выбирают ^о= 1Л -^-1,4.

При малых отношениях высоты обмотки к ее радиаль­ ному размеру применение плотной намотки приводит к зна-

Рис.

3-3,6. Трансформатор и

ленточный

 

сердечник в коробке

3 — лепе­

1 — сердечник;

2 — катушка;

сток;

4 — отвод;

5 — основание;

6 — стек­

лянная лента

для крепления

основания;

7 — коробка;

8 — крышка;

9 — уплотнения

для

устранения

люфта;

10 — стеклянная

 

лента для заделки шва коробки

чительному увеличению активного сопротивления благодаря

эффекту близости (пункт 49, рис. 3-6). Поэтому при - ~ < 2

обмотка наматывается в разгон, так чтобы

f- = 0,7 4- 0,8.

П р и м е ч а н и е . В высоковольтных трансформаторах разгон

витков

определяется изоляционно» прочностью, а не эффектом близости.

 

Для многослойной обмотки предварительно может быть

принято

 

 

(3-36)

Определение числа слоев обмотки

 

^о* Wnc‘dn

(3-37)

т

10.

 

Число слоев тк округляется до ближайшего целого чис­ ла после чего высота обмотки корректируется.

После расчета высот всех обмоток, окончательно /„ при­

нимается

равной наибольшей из полученных значений. При

меньшей расчетной высоте витки мотаются в разгон.

28.

Изоляционное расстояние

от обмоток до ярма /гиз

определяется по испытательному напряжению, исходя из

электрической прочности выбранной

изоляции.

 

А'и = ё

м -

(3'38)

g —электрическая прочность изоляционного материала в

кв!мм.

Для компаунда на основе смолы ЭД-6 в импульсных трансформаторах можно принять /==1 кв1мм.

Испытательное напряжение находят по рис. 3-4 в зави­ симости от максимального рабочего напряжения, которое определяется с учетом обратного выброса по формуле

 

Up = U\а + Uh = Ula + 0,4Ut [в].

(3-39)

■29. Высота окна ((стержня) (сердечника

 

 

к= 1к + 2Наз[см\.

(3-40)

30.

Паразитные параметры трансформатора

зависят от

изоляционных расстояний между обмотками и между обмот­ кой и сердечником.

Для расчета этих расстояний сначала определяются коэффициенты (апт) приведения статических емкостей об­ моток к их динамическим значениям и к напряжению пер­ вичной обмотки (приложение 3). Потенциальный коэффици­ ент приведения для изоляционного промежутка между дву-

мя любыми соседними п-й и т-й- обмотками определяется по формуле

и1 + и,-ин+1%

Ф .* - и .т )г + (U .n-U .m ) (Цнп-Унт) +

Шнп- U ™ )'

 

 

(3 -4 1 )

 

3 С/,2

 

£/в— разность потенциалов

(напряжение)

на верхних выво­

дах обмоток;

на нижних выводах обмоток.

UH— разность потенциалов

Рис. 3-4. Зависимость испытательного напряже­ ния от максимального рабочего напряжения

Коэффициенты приведения емкостей определяются для каждого изоляционного расстояния между соседними об­ мотками (или между всеми половинами обмоток — при рас­ положении. на. двух стержнях). Емкость между обмоткой и

сердечником значительно меньше, чем междуобмоточные емкости, поэтому часто не учитывается. При определении коэффициентов приведения емкостей по формуле (3-41) не­

обходимо учитывать

полярности

импульсов.

трансформатора.

Для уменьшения

паразитной

емкости

С / желательно коэффициенты приведения

емкостей апп

их сумму получить минимальными. Для этой цели при раз­ работке схемы следует рассчитать потенциальные коэффи-, циенты для нескольких вариантов и выбрать наилучший. Различные варианты схем можно получить, изменяя марки­ ровку и направление намотки обмоток при сохранении по­ лярности импульсов, или взаимное расположение обмоток.

Определив коэффициенты приведения емкостей для всех изоляционных промежутков, находят сумму корней из них

'£ ] /« .

31.Для удобства вводится понятие приведенной расчет­

ной суммарной толщины изоляции между обмотками

1

[см].

(3-42)

8 = £ол/т + - |

 

где Ьпт— толщина изоляции от меди до меди между двумя соседними обмотками (см);

dn — диаметр провода без изоляции (см).

Так как паразитные .параметры трансформатора опреде­ лены исходя из заданной формы фронта импульса, то тре­ буется так спроектировать обмотки и определить изоляцион­ ные расстояния между ними, чтобы прлучить именно' эти (или близкие к ним) значения 1р и С / ‘ Поэ^му приведен­ ная суммарная толщина изоляции определяется по предва­ рительным значениям паразитных параметров

(3-43)

где А с и AL— коэффициенты.

Ас = 0,0885 • 10~®• е• кп *9 * (Н уТ)8,

(3-44)

фс— коэффициент, учитывающий уменьшение емкости, вследствие разгона витков обмотки по высоте. При­ ближенно

Л£==4*?М0”9'*?г ?*

(3-45)

85

е— относительная диэлектрическая проницаемость

меж-

дуобмоточной изоляции

(табл. 3);

 

 

сер­

Кп — коэффициент, зависящий

от профиля сечения

дечника, равный отношению периметра витка пер­

вой от стержня обмотки к ширине ленты сердеч­

ника {ки = ^ -^ .

 

 

 

 

 

Предварительно

выбирается

кп = 5 —6,

(Для квадрат­

ного сечения стержня.)

 

определяемый

типом

об­

<pL— численный

коэффициент,

мотки и

расположением

обмотки

на

одном

или

двух стержнях.

 

 

 

 

 

 

 

При расположении обмотки

 

 

 

Коэффициенты

 

на однам

 

на двух

 

 

 

стержне

 

стержнях

П

 

 

 

 

 

 

(при иесекционированной

 

1

 

0,25

 

обмотке)

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

(при секционированной

 

 

 

 

 

обмотке)

 

0,25

 

0,0625

32.Определение изоляционных расстояний между каж­

дой парой обмоток (6Л/п) от меди до меди. Для определе­ ния изоляционного расстояния* между двумя любыми сосед­

ними обмотками (6ат ) сначала определяется его приведен­

ное (расчетное) значение дят • (Вывод формулы дан в при­ ложении 4.)

/__

С = » -^ Ь [с ж ].

(3-46)

h у а

 

= »'.М— (<*„+ d j М ,

(3-47)

где d„ и dM— диаметры проводов соседних

обмоток без

изоляции в см.

 

Формула (3—46) приближенная, дает лучшие результаты, когда Ьят>.(24-3) (dn+dm).

По формулам (3—46) и (3—47) рассчитываются все изоляционные расстояния между обмотками (на обоих стержнях) от меди до меди.

Толщины изоляций между обмотками 6пт (рис. 3-3,а)

определяются по 6пт и изоляции обмоточных проводов; затем округляются в соответствии со стандартными толщи­ нами изоляционных материалов (табл. 3). Изоляционные расстояния между обмотками должны удовлетворять требо­ ваниям электрической прочности.

Допустимые изоляционные расстояния определяются по испытательному напряжению (рис. 3-4, формула 3—39).

g — электрическая прочность, выбирается поч табл. 3. (3-48)

Должно быть

ГS *

°пт °доп'

В том, случае, если эти условия не удовлетворяются, то для уменьшения 6nQn можно применить другие изоляционные материалы с большей электрической прочностью. Если эти возможности уже исчерпаны, то для дальнейшего расчета следует принять изоляционные расстояния между обмотками равными допустимым (бДОп) по электрической прочности, рассчитать длительность фронта (/ф) и снижение вершины импульса (7.) и сравнить их с заданными величинами.

33. Определение ширины катушки (рис. 3-3,а и 3-3,6).

 

ак

+ Мп + ЪЬпт - о0

[сж ],

(3-49)

бо— равно

сумме толщины каркаса для катушки

(0,05—

0,15)

и толщины

изоляции между

первой обмоткой и

каркасом, которую следует принять равной толщине изоляции между этой обмоткой и следующей обмоткой, (вариант а); бо— равно только толщине изоляции от коробки до обмотки (вариант б);

6В— внешняя изоляция катушки принимается равной 0,008— 0,015 см. Для многослойных обмоток при расчете ак не­ обходимо учесть междуслойную изоляцию во всех об­

мотках (2бмс).

 

 

 

 

 

 

34.

Ширина окна сердечника трансформатора при распо­

ложении обмоток на одном стержне

 

 

А

=

ь

- f

ан-J-

+

О* [л и ],

(3-50)

 

 

з1

 

 

&.£§0,05-г0,15 см —толщина

коробки

сердечника

(вари­

ант б);

между

каркасом и

стержнем

6 з1 — зазор

трансформатора;

 

 

 

 

 

 

ЙЭ2 —зазор между катушкой и стержнем

трансформатора

(минимальный);

или —

зазор между двумя катушками при рас­

положении их на 2 -х стержнях.

 

 

Исходя из технологии сборки принимаем

 

 

 

63]=0,05 см,

 

6Э1£20,15—0,3 см.

 

 

 

Ширина окна сердечника при расположении обмоток на

двух стержнях

 

 

 

 

 

 

 

 

А = 28э1 -|- 2ак -\- 8 з 1 -}- 28ж [£Л£].

 

(3-51)

П р и м е ч а н и е . При расчете

по

варианту

«а»

следует

учесть

тол­

щину стяжной лент».

 

от стержня

обмотки

(Я)

оп­

35. Периметр витка первой

ределяется по чертежу или По формуле. Для квадратного сечения стержня

П —A(cte-f- 283i -f- 280

 

-j- 28Л) [сл|],

(3-52)

диаметр

изолированного

-I

стержня,

провода первой от

обмотки

(слс).

 

 

 

36. Определение длины силовой линии

 

 

==2h -}- -j-

[сл] .

(3-53)

37. Приведенная суммарная толщина изоляции бд опре­ деляется по .окончательно выбранным толщинам междуобмоточной изоляции и диаметрам проводов обмоток в соот­ ветствии с формулой (3—42):

=

+

1см].

(3-54)

При расположении обмоток на .двух стержнях сердеч­ ника в расчёте бд нужно учесть все изоляционные расстоя­ ния и диаметры проводов обмОток на обоих стержнйх.

3-8. Определение паразитных параметров трансформаторной цепи

В соответствии с разработанной конструкцией трансфор­ матора следует уточнить его паразитные параметры, кото­ рые были найдены предварительно в пунктах 22 и 24.

s

Рис. 3.-5. Кривые для определения коэффициента, учитывающего поверхностный эффект

Соседние файлы в папке книги