Значения амплитуд индукций магнитного поля в различных типах сердечников трансформатора
Тип сердечника |
Значение Bm , Тл |
|
горячекатаная сталь |
холоднокатаная сталь |
|
Шихтованный Ленточный |
1,1 – 1,2 1,2 – 1,4 |
1.2 – 1,4 1,5 – 1,65 |
2.3.4. Намагничивающий ток трансформатора
Величина намагничивающего тока I0, как указывалось выше, жестко связана с выбранным значением амплитуды индукции магнитного поля в сердечнике. При аналитическом расчете намагничивающего тока обычно используют удельную мощность потерь в сердечнике и удельную намагничивающую мощность, значения которых приводятся в справочных данных по ферромагнитным материалам для определенных стандартных условий. Зная массу сердечника, по удельным характеристикам можно вычислить мощность магнитных потерь Рм и намагничивающую мощность Qм, а через них – активную I0a и реактивную I0р составляющие намагничивающего тока:
.
Намагничивающий ток трансформатора определяется выражением
Заметим, что аналитический расчет I0 предполагает заранее известными материал, габаритные размеры и массу сердечника трансформатора
При этом методика расчета трансформатора, использующая аналитический метод определения намагничивающего тока, отличается громоздкостью при относительно невысокой точности.
Последнее объясняется невозможностью учесть в расчете все особенности технологии изготовления сердечника.
Более простой путь – использование накопленного опыта проектирования и испытаний трансформаторов. При значениях амплитуды индукции, совпадающих с данными п. 2.3.3, зависимость намагничивающего тока от мощности трансформатора для типовых сердечников со стыками имеет вид, показанный на рис. 2.11.
В отличие от трансформаторов средней и большой мощности, у которых намагничивающий ток составляет 10 – 1% от номинального значения тока вторичной обмотки I'2, у трансформаторов малой мощности эти токи могут быть вполне сравнимы по величине. Поэтому пренебрежение намагничивающим током при расчете трансформатора малой мощности может привести к существенному отличию его технико-экономических показателей от ожидаемых результатов, причем в худшую сторону.
2.3.5. Плотность тока в обмотках трансформатора
Допустимое значение плотности тока J в обмотках трансформатора зависит главным образом от его мощности.
При оптимизации трансформатора по допустимому перегреву, общая тенденция проявляется в том, что с ростом номинальной мощности трансформатора, плотность тока в обмотках должна уменьшаться (рис. 2.12). Это объясняется лучшими условиями охлаждения трансформаторов меньшей мощности.
2.3.6. Относительное изменение напряжения вторичной
обмотки трансформатора
Оптимизация трансформатора по допустимому перегреву обычно приводит к неприемлемым для практики значениям относительного изменения напряжения вторичной обмотки Δu2. Поэтому при расчетах применяют компромиссную оптимизацию, задаваясь допустимыми значениями Δu2 в соответствии с зависимостью данной величины от мощности трансформатора (рис. 2.13).
