3. Выбор приращения индукции и толщины листов материала сердечника

Задаются величиной приращения индукции ΔВ_сза импульс зависимости от мощности в импульсе и по магнитных характеристикам материала сердечника находят проницаемость μ_Δпо соотношению(Рис. 3 .21).

Рис.3.21. Кривая намагничивания на частном цикле стали марок Э310 и Э44

Выбор ΔВ_спредварительно производится по Табл. 12.

Табл. 12

Приращение индукции ΔВ_с в зависимости от мощности в импульсе (справочные данные)

Приращение индукции ΔВс, гс	Мощность в импульсе Рэ, кВт
100 – 500	до 0,005
500 – 1 000	0,005 – 0,05
1 000 – 3 000	0,05 – 50
3 000 – 5 000	50 – 500

Далее выбираются толщина листов сердечника из условия , при этом постоянная времени контуров вихревых токов в сердечнике определяется уравнением

[мкс],

где δ_с– толщина листа сердечника, см;

ρ_с– удельное электрическое сопротивление материала сердечника, Ом·см²/см.

Так, например, для холоднокатаной стали марок Э310 и Э340:

Ом·см²/см.

4. Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора

Соотношение между поперечным сечением стержня сердечника импульсного трансформатора S_cи средней длиной магнитопровода егоlпредставляется в следующем виде:

,

откуда объем сердечника трансформатора будет равен:

[см³].

Так как размеры сердечника импульсного трансформатора должны быть, возможно, минимальными, причем средняя длина магнитопровода его lблизка к средней длине витка обмотокl_w, то отношение поперечного сечения стержняS_cк длине магнитопроводаlв маломощных трансформаторах стержневого типа обычно находится в следующих пределах:

[см],

хотя в отдельных случаях встречаются отступления от указанных значений ψ в меньшую или большую стороны.

После этого поперечное сечение стержня будет равно

[см²]

и средняя длина магнитопровода сердечника равна

[см],

где δ₂– мощность трансформатора в импульсе (Вт) по заданию, λ и τ_иберутся из задания, ΔВ_си μ_Δ– из пункта 3.2.3.

Рис.3.22. Форма поперечного сечения стержня импульсного трансформатора

Поперечные сечения стержней и ярем импульсного трансформатора выполняются одинаковыми и прямоугольной формы (Рис. 3 .22), при этом отношение .

Размеры поперечного сечения стержней и ярем сердечника трансформатора будут:

[см],

[см],

где k₃ = 0,8 ÷ 0,9 – коэффициент заполнения сталью сечения стержня.

5. Определение числа витков трансформатора

Число витков первичной и вторичной обмоток импульсного трансформатора определяется по формуле

;

;

при этом число вольт, приходящихся на один виток, будет равно

[В/виток],

где τ_и– длительность импульса (мкс) по заданию,U₁иU₂ берутся из задания, ΔВ_с– из пункта 3.2.3,S_c– из позиции 2.2.4.

6. Определение сечения и диаметра проводов обмоток

В маломощных импульсных трансформаторах при мощностях в импульсе менее киловатта средние потери в меди обмоток, даже при малом диаметре провода, ничтожно малы в отношении допустимого нагрева. Поэтому поперечное сечение проводов обмоток в этом случае выбирается из соображений легкости намотки, размеров окна в сердечнике и получения возможно малого сопротивления обмотки по сравнению с сопротивлением нагрузки.

При мощностях в импульсе более киловатта поперечное сечение проводов обмоток выбирается по допустимой плотности тока.

Предварительные значения поперечных сечений проводов первичной и вторичной обмоток:

[мм²],[мм²],

где I_1эфиI_2эфберутся из пункта 3.2.1.

Окончательное значение сечений и диаметров этих проводов выбирают по ближайшим данным из Приложения 1:

q₁= ... мм²,... мм, q₂= ... мм²,... мм.

В маломощных импульсных трансформаторах небольшая плотность тока в проводах обмоток по условиям допустимого нагрева может быть принята в следующих пределах:

j= 2 ÷ 3 А/мм²– при естественном воздушном охлаждении,

j= 4 ÷ 7 А/мм²– при естественном масляном охлаждении.

В некоторых случаях по условиям укладки проводов на стержне приходится отступать в сторону меньших значений плотностей тока, чем указанные.