60 He, А/см

Рис. 3.26. Зависимости Ц, »ф и /а от иапряжеииости постоянного подмагничивающего поля для различных материалов магнитопровода:

/ - сталь 3423 (Э360), 0,08 мм; 2-сгаль 3423 (Э360), 0,15 мм; S - сталь 3412 (Э320), 0,35 мм; 4-МПИО

дукции б„ в магнитопроводе по составляющей напряжения

Поскольку относительное значение эффективной магнитной проницаемости магнитопровода при наличии зазора можно выразить формулой

«с + >*г «э.опт

(3.70)

где цг= .f"*..-, а J = - с + з.опт>

то оптимальная длина воздушного зазора /з.опт может быть определена по формуле

з.опт ~ с/Цгэф- (3.71)

Графики для определения оптимального воздушного зазора (в процентах от /с) в зависимости от напряженности магнитного поля На приведены на рис. 3.26.

При расчете режима магиитной цепн дросселя определяют значение магнитной ин-заданной величине переменной

4йф fSo kc W

(3.72)

и расчетное значение магиитной индукции в зазоре Во от постоянной составляющей напряженности магнитного поля

При расчете дросселя фильтра для импульсных стабилизаторов напряжения необходимо знание величины пульсации напряжения на входе фильтра, зависящей от угла регулирования «п и типа стабилизатора. С учетом принятых иа рис. 3.7 обозначении для регулируемого преобразователя и вольтдобавочного стабилизатора, относительная величина пульсации напряжения иа входе фильтра определяется из выражения

(3.74)

Для формы кривой напряжения иа рис. 3.27, а

я -«р

(3.75)

л для рис. 3.27, б

2(ft-I) sin «р

(3.76)

k (я-ap)-f ар где* = и/и„р.

Зависимость Д(/ = <р (ар) представлена иа рНс. 3.28. Требуемая индуктивиость дросселя фильтра для схемы регулируемого преобразователя определяется по формуле

1/ор sin ар

(я-ар) nflo

где (/ср = (1 - «р/»») t/.

Для схемы вольтдобавочиого стабилизатора

(k-l) sin ttp t/cp (я-ар)+ар] я о„,„

(3.77)

(3.78)

где 1/ср =

Методика расчета. Исходные даииые: индуктивность дросселя L, Гн; ток подмагиичиваиия /о. А; переменная составляющая иа-прижеиия и, В; частота f, Гц; рабочий потенциал обмотки Up, В; температура окружающей среды Гс, С; перегрев катушки ДГн, X. При работе в цепях с ШИМ дополнительно указывается вид стабилизации (по рис. 3.27) и угол «р.

Расчет проводится в следующей последовательности.

1). Определяют произведение L/J и по иайдеииому значению находят объем стали оердечника по кривой на рис. 3.25. Выбирают кои-

Рис. 3.27. Форма напряжения иа входе фильтра: а - импульсного стабилизатора; б - вольтдобавочиого стабилизатора

Рис. 3.28. Зависимости AUот угла

регулирования Ор: а -для импульсного стабилизатора; б -для вольтдобавочиого стабилизатора

80 т ар, град

структивное исполнение дросселя и материал магнитопровода с уче-. том рабочей частоты. Затем по формуле (3.67) определяют базовый размер сердечника а при предельных значениях коэффициента у. По найденным значениям Vc и а из табл. 3.1 определяют предварительно типоразмер магнитопровода. Для выбранного типоразмера по графикам на рис. 3.25 определяют плотность тока /.

2). С учетом рабочего потенциала обмоток предварительно выбирают значение коэффициента заполнения окна проводом обмотки При наличии межслоевой изоляции < 0,3, а при ее отсутствии - ko> 0,3.

3). Определяют напряженность постоянного магнитного поля Н„ из выражения (3.68); по графикам на рис. 3.28 в зависимости от о для выбранного материала магнитопровода определяют значение Иг эф и длину немагнитного зазора В процентах от /д.

4). Число витков обмотки дросселя определяют по формуле(3.69), диаметр провода обмотки - по формуле

d = l,13 Vh/i

Далее рассчитывают размещение обмотки в окне магнитопровода. Если обмотка не размещается в окне магнитопровода, то расчеты повторяют для магнитопровода с большим значением Vf. или при свободном размещении обмотки на меньшем типоразмере магнитопровода.

5). Определяют сопротивление обмотки дросселя по формуле (3,46) и падение напряжения на обмотке. Находят потери в обмотке дросселя по формуле (3.5).

6). Проверяют режим работы магиитной цепи дросселя. По формулам (3.72) и (3.73) определяют значения и So- При необходимости определяют ДС по формуле (3.75) или (3.76). Для найденного значения определяют потери в магнитопроводе

\ Он /

7). Поверочный тепловой расчет дросселя проводится по формулам (3.28) или (3.29) в зависимости от выбранной конструкции.

Расчет дросселя на заданное сопротивление обмотки имеет ряд отличий от наложенного выше. Если заданное активное сопротивление значительно меньше полученного при расчете на допустимый перегрев, то необходимо уменьшить плотность тока и увеличить объем магнитопровода. При этом следует стремиться к сохранению значения v ж 1, поскольку это условие обеспечивает минимум массы.

Для выбора типоразмера магнитопровода при заданном значении определяют его конструктивную постоянную

Ki=-= 6,7-10-30-7--, (3.79)

де = L/f] - постоянная времени дросселя; 5о, в квадратных сантиметрах, /с, в сантиметрах.

Полученное значение конструктивной постоянной К/ сравни вают с аналогичным значением К для магнитопровода, выбранного при расчете на заданный перегрев. Если значение конструктивной постоянной при расчете на заданное сопротивление больше, то даль-