3.4. Уравнения мощности и оптимизация эпектромагнитных нагрузок

При расчетах ТММ в уравнениях габаритной н выходной мощности необходимо учитывать наличие обмоток со средней точкой (рис. 3.8). Трансформатор с любой схемой обмоток приводится к двухобмоточному с помощью расчетных формул (табл. 3.15).

Связь габаритной мощности с электромагнитными нагрузками и геометрическими размерами магнитопровода определяется из выражения

(3.30)

Рг = 20йф/б„5сс5ойо/. Выходная мощность трансформатора

So kg

Р2 = Шф fjBra So К

тр I

(3.31)

где kcx = fep + V2 (1 - kp) + ki характеризует распределение окна сердечника между первичной и вторичными обмотками. При наличии обмоток со средней точкой ki = 2, = 2, при их отсутствии ki =1, fea = 1- Зависимости коэффициента *сх от kp приведены на рис. 3.9. Коэффициент kp = IPJCP-i + SPg) характеризует отношение выходной мощности обмоток без средней точки к суммарной выходной мощности.

Основной задачей расчета трансформаторов является получение наилучших удельных массогабаритиых или энергетических характеристик при выполнении заданных требований к его параметрам. Критериями расчета ТММ являются: заданный перегрев обмоток, падение напряжения в обмотках, КПД и ток холостого хода. Расчет на заданный перегрев обмоток проводится для трансформаторов повышенной частоты (400 н 1000 Гц), а также частоты 50 Гц при мощности более 50 Вт и трансформаторов статических преобразователей с частотой преобразования свыше 1 кГц. Расчет трансформаторов иа заданное падение напряжения в обмотках проводится в основном для ТММ, работающих иа частоте 50 Гц с выходной мощностью до 50 Вт, а также трансформаторов статических преобразователей мощностью до 30 Вт при частоте преобразования до 5 кГц. Ограничение падения напряжения задается также для трансформаторов с повышенными требованиями к стабильности выходных напряжений.

Рис. 3.8. Электрическая схема трансформатора

Рис. 3.9. Зависимости kcz = = Ф(р); «1 = 1-для обмотки без средней точки: ni=2 - для обмотки со средней точкой

г, в

гл г.г

0,2 ft» 0,5 0,8 kff

Значения коэффициентов приведения тока йпр, А„р2, коэффициента распределения мощности kp и расчетные соотношения для определения габаритной мощности в зависимости от схемного выполнения обмоток ТММ

Примечание. Коэффициент \l)=tii cos ф. Для ТММ преобразователей напряжения при работе на выпрямитель Т1т.

Параметры

Перегрев обмоток

Падение напряжения на обмотках Ток холостого хода

Магнитная индукция

Bra, Т

. (l + v)GcPy«J« .

Вт ПО кривым Вт={р{Я„)

/102.

Для витых разрезных сердечников

«г «с «3

Плотность тока /, А/мм2

О 707 l/

АОкф}В„

pkcx k

50»kcx feo

О 707 1 / ксР 1

Расчетные соотношения для определения магнитной индукции, плотности тока в обмотках и габаритной

мощности при заданных условиях расчета