Импульсный трансформатор

2.3 Выбор приращения и толщины листов материала сердечника

Выбираем априорно величину ΔВс = 0.2 (Тл), в зависимости от мощности и с учетом магнитных характеристик материала сердечника (ΔН=2,1 (А/см)) определяем магнитную проницаемость материала, по формуле (2.6).

= 0.2 / 2.1 = 0.095 (2.6)

Определяем постоянную

времени контуров вихревых токов в сердечнике из условия

= 1.8·10-6 / 2 = 0.9 (мкс) (2.7)

(2.8)

где ρс= 0.6·10-4 – удельное электрическое сопротивление материала сердечника для горячекатаной стали марки Э44 (Ом·см2/см).

Определяем толщину листа сердечника:

= = 0.18(см) (2.9)

2.4 Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора

Отношение поперечного сечения стержня Sc к длине магнитопровода l в трансформаторах стержневого типа находится в пределах (0.18…0.32). Выбираем Ψ=0.25. Определяем поперечное сечение стержня сердечника:

=== 2.3(см2) (2.10)

Средняя длина магнитопровода определяется по формуле:

= 2.3 /0.25 = 9.2 (см) (2.11)

Поперечное сечение стержня и ярма импульсного трансформатора выполняются одинаковыми и прямоугольной формы, при этом соотношение β= bc/ac находится в диапазоне 1…2. Коэффициент заполнения сталью стержня выбирается в пределах kз=0.8…0.9. Выберем для данного случая kз=0.85 и β = 2. Определим размер поперечного сечения стержня:

= = 1,2(см) (2.12)

Определяем размер поперечного сечения ярма:

= = 1.55 (см) (2.13)

2.5 Определение числа витков обмоток трансформатора

Определяем число витков первичной обмотки:

=600·10-2·1.8 / 0.2·2.3 = 23 (2.14)

где τи – заданная длительность импульса, мкс.

Определяем число витков вторичной обмотки:

= 23= 69 (2.15)

2.6 Определение сечения и диаметра проводов обмоток

При мощности в импульсе более киловатта поперечное сечение проводов обмоток выбирается по допустимой плотности тока. В малых импульсных трансформаторах наибольшая плотность тока по условиям допустимого нагрева может быть принята в пределах (2…3) А/мм2 при воздушном охлаждении. Принимаем для данного случая j1=2(А/мм2), j2=3(А/мм2).

Находим предварительные значения поперечных сечений проводов первичной и вторичной обмоток

= 1,43 / 2 = 0.715 (мм2). (2.16)

= 0.43 / 2 = 0.215 (мм2). (2.17)

Следовательно, диаметры проводов обмоток соответственно равны d1=0.95 и d2=0.52. Находим окончательные значения поперечных сечений и диаметров проводов по ближайшим данным ГОСТа 6324-52

dи1= 1.020 (мм) – диаметр провода первичной обмотки в изоляции;

dи2=0.580 (мм) – диаметр провода вторичной обмотки в изоляции;

g1= 0.724 (мм2), g2= 0,22 (мм2) – поперечные сечения проводов первичной и вторичной обмоток.

2.7 Укладка обмоток и уточнение размеров окна сердечника

Для получения возможно меньшей индуктивности рассеяния и уменьшения распределенной емкости между обмотками импульсного трансформатора эти обмотки следует выполнять по возможности однослойными и малослойными. При размещении обмоток на одном стержне, занимаемая, ею по высоте длина составляет:

= 23· 0.1020= 2.346 (см) (2.18)

Расстояние от ярма определяется высшим напряжением обмоток и в данном случае равняется ε1=0.3 (см).

Определяем высоту окна сердечника трансформатора:

= 2,346 + 2·0.2= 2.946 (см) (2.19)

Находим толщину первичной обмотки:

δ1= d1и = 0.1020 (см) (2.20)

Число витков вторичной обмотки в одном слое:

= 2.346 / 0.58 = 40 (2.21)

Определяем число слоев вторичной обмотки при размещении ее на одном стержне

= 69 / 40= 1.725 (2.22)

Определяем толщину вторичной обмотки:

= 1.725·0.58 = 0.1 (см) (2.23)

Определяем сопротивление нагрузки:

= U2 / I2 = 1800 / 7.22 =249 (Ом) (2.24)

Найдем активное сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке

= 2492= 22.4 (Ом) (2.25)

Рассчитываем толщину изоляции между обмотками

== 0.01(см) (2.26)

где ls= l1 – общая длина обмоток по высоте стержня сердечника;

ε = 4 – диэлектрическая проницаемость изоляции.

В качестве изоляции между обмотками возьмем лакоткань ЛШС толщиной δ12 ГОСТ 2214-66.

Определяем ширину окна сердечника трансформатора при размещении обмоток на одном стержне:

= 0.3 + 0.102+ 0.01 + 0.1+ 0.2 = 0.712 (см) (2.27)

где ε0 = 0.3 (см) – толщина изоляции между обмоткой и стержнем;

ε2 = 0.2 (см) – расстояние обмотки до необмотанного стержня.

Отношение высоты окна сердечника к его ширине обычно находится в пределах k = H/C=2…3.

Найдем отношение высоты окна сердечника к его ширине:

= 2.946 / 0.712 = 3 (2.28)

Определяем длину ярма:

= 0.712 + 2·1.2 = 3.1 (см) (2.29)

Находим общую длину магнитопровода сердечника:

=2·(2.946 + 3.1) = 12 (см) (2.30)

Находим окончательное значение отношения поперечного сечения стержня Sc к длине магнитопровода L:

 Скачать реферат