Типа ПЛ 8 12,5-20

Конструктивные и расчетные размеры броневого ленточного магнитопровода

Ширина стерж­ня а, мм	Толщина стержня b, мм	Ширина окна с, мм	Высота окна h, мм	Площадь се­че­ния маг­ни­то­про­­­во­да, ум­но­жен­ная на пло­­щадь окна S мп S ок, см^4	Средняя дли­на маг­нит­ной сило­вой линии l мп, см	Средняя длина вит­ка l в, см	Масса магнитопровода кг, не более
	12,5			1,8	7,26	7, 24	0,057

6. Рассчитываем объем магнитопровода:

V _с=0,8·1,25·7,26=7,26 см³.

Ответ. V _с=7,26 см³.

Пример 5.37. Рассчитать число витков обмоток сигнального согласующего трансформатора и выбрать стандартный магнитопровод при следующих исходных данных:

L 1, Г	n	Размеры магнитопровода, мм	к с	μ
		а	b	с	h
0,38	0,25		12,5			0,75

Обозначения. L ₁ – индуктивность первичной обмотки трансформатора; n – коэффициент трансформации; а – щирина стержня; b – толщина стержня; c – ширина окна; h – высота окна магнтопровода; к _с – коэффициент заполнения магнитопровода сталью; μ – магнитная проницаемость материала магнитопровода.

Решение.

Число витков N ₁ первичной обмотки трансформатора рассчитывается по формуле

, (5.72)

где L ₁ – в Г, размеры – в см.

Число витков вторичной обмотки N ₂ определяется через коэффициент трансформации n:

N ₂= N ₁ n. (5.73)

1. Рассчитываем сечение стержня магнитопровода S _мп:

S _мп= a·b =0,8·1,25=1,0 см².

2. По формуле (5.25) рассчитываем длину магнитной силовой линии l _мп:

l _мп= 2(1+2+3,14·0,8/4)=7,26 см

3. По формуле (5.72) рассчитываем число витков N ₁ первичной обмотки трансформатора:

витков.

4. Число витков вторичной обмотки N ₂ = 156×0,25 = 39.

Ответ. N ₁= 156; N ₂= 39.

Пример 5.38. Рассчитать сечения проводов обмоток сигнального согласующего трансформатора и выбрать стандартные провода обмоток при следующих исходных данных:

ρ·10^6, Ом·см	N 1	N 2	r 1, Ом	r 2, Ом	Размеры магнитопровода, мм
a	b	c
1,75			4,23	0,26	0,8	12,5

Обозначения. r – удельное сопротивление медного провода; N ₁, N ₂– число витков первичной и вторичной обмоток, соответственно; r ₁, r ₂– расчетные сопротивления проводов первичной и вторичной обмоток, соответственно; а – щирина стержня; b – толщина стержня; c – ширина окна магнитопровода.

Решение.

Для согласующих трансформаторов сечения проводов обмоток без изоляции q _{o i} рассчитываются исходя из их расчетных сопротивлений r_i:

, мм², (5.74)

где r - в Ом×см; l _в– длина одного витка, см.

Диаметр провода без изоляции i -й обмотки d _{o i} рассчитывается по формуле (5.11):

, мм.

.По рассчитанному сечению провода q _{o i} по справочнику назначается ближайшее стандартное значение сечения q _{0 i} и значение диаметра провода в изоляции d _{из i}, мм. В качестве обмоточного провода на повышенных частотах применяются одножильные и многожильные провода.

1. Длину витка l _в рассчитываем по формуле (5.13):

l _в=2(0,8+1,25+π·1/2)=7,24 см.

2. По формуле (5.73) рассчитываем сечения проводов обмоток без изоляции q _{o i} :

мм²;

мм².

Диаметры проводов без изоляции, рассчитанные по формуле (5.11), составляют: d _o1 = 0,024 мм, d _o2 = 0,049 мм. Ближайшие стандартные значения диаметров: d _o1 = 0,025 мм, d _o2 = 0,05 мм. Выбираем провод марки ПЭВ-1 с диаметром d _из1 =0,040 мм и d _из2 =0,07 мм.

Ответ. d _из1 =0,040 мм; d _из2 =0,07 мм.

Пример 5.39. Рассчитать индуктивность рассеяния L _s сигнального согласующего трансформатора при следующих исходных данных:

f в, Гц	M в	Ri, Ом	r 1, Ом	r 2, Ом	R н, Ом	n
2·10^4	1,41		4,23	0,26		0,25

Обозначения. f _в – верхнее значение частоты передаваемого сигнала; M _в – коэффициент частотных искажений на верхних частотах; R_i– внутреннее сопротивление источника сигнала; r ₁, r ₂– расчетные сопротивления проводов первичной и вторичной обмоток, соответственно; R _н – сопротивление нагрузки; n – коэффициент трансформации.

Решение.

Индуктивность рассеяния L_s трансформатора согласования рассчитывается по формуле:

, (5.75)

где ω_в =2π f _в – верхняя частота передаваемого сигнала, рад/с; остальные обозначения соответствуют приведенным выше.

Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора R _эв определяется из соотношения, которое следует из схемы рис. 5.11, б:

, Ом, (5.76)

1. Рассчитаем значения сопротивления вторичной обмотки , приведенного по виткам к первичной обмотке:

Ом.

2. По формуле (5.76) рассчитываем сопротивление эквивалентного генератора R _эвна верхних частотах:

Ом.

3. Рассчитаем значение сопротивления нагрузки , приведенного по виткам к первичной обмотке:

Ом.

4. Подставляя полученное выражение в формулу (5.75), рассчитываем необходимое значение индуктивности рассеяния трансформатора L_s:

Г.

Ответ. L _s =5,22 мГ.

Пример 5.40. Рассчитать число витков N ₁ и определить величину немагнитного зазора l _здля трансформатора на магнитопроводе из стали 3422, работающего в режиме тока подмагничивания.

L 1, Г	I o, А	Размеры магнитопровода, мм	к с	μ
а	b	с	h
0,38	0,1		12,5			0,75

Обозначения. L ₁ – индуктивность первичной обмотки трансформатора; I _o – помагничивающий ток; а – щирина стержня; b – толщина стержня; c – ширина окна; h – высота окна магнтопровода; к _с – коэффициент заполнения магнитопровода сталью; μ – магнитная проницаемость материала магнитопровода.

Решение.

Трансформаторы согласования часто работают в условиях постоянного подмагничивающего тока I _o, приводящего к увеличению максимального значения индукции В _мв магнитопроводе и, как следствие, к снижению маг­нитной проницаемости m магнитного материала. В этом случае для уме­ньшения зависимости индуктивности обмоток от постоянного подмагничивающего поля Н _ов магнитопровод трансформатора вводится зазор длиной l _з.

При наличии постоянного подмагничивания в расчетную формулу (5.72) для определения числа витков первичной обмотки подставляется значение эквивалентной магнитной проницаемости m_а при оптимальном зазоре. Поскольку на этом этапе расчета точное значение индукции в магнитопроводе неизвестно, предварительно определяется значение магнитной проницаемости m_а из графиков рис. 5.12, а по величине L ₁ I _o².

Рассчитав по формуле (5.72) число витков N ₁, находим напряженность постоянного магнитного поля в магнитопроводе по соотношению

Н _o = I _o N ₁/ l _мп. (5.77)

Уточненное значение эквивалентной магнитной проницаемости находим по графику кривой намагничивания В = f (H) для конкретного магнитного материала и затем еще раз уточняем число витков первичной обмотки.

Отношение оптимальной длины зазора l _з к средней длине магнитопровода l _мп(в процентах) определяется по графикам рис. 5.12, б. Абсолютная величина зазора рассчитывается по формуле

, см. (5.78)

Найденная величина зазора равна сумме всех магнитных промежутков на пути магнитного потока. Поэтому в стержневой и броневой конструкциях магнитопровода толщина немагнитных прокладок уменьшается вдвое.

1. Рассчитываем произведение LI ₀²=0,38·0,01=3,8·10^-3 Г·А².

Для ближайшей по параметрам к выбранной холоднокатаной стали 3411 из графика рис. 5.12, а находим значение m_а 300.

2. Рассчитываем сечение стержня магнитопровода S _мп:

S _мп= a·b =0,8·1,25=1,0 см².

3. По формуле (5.25) рассчитываем длину магнитной силовой линии l _мп:

l _мп= 2(1+2+3,14·0,8/4)=7,26 см

4. По формуле (5.72) рассчитываем число витков N ₁ первичной обмотки трансформатора:

витков.

5. По формуле (5.77) рассчитываем напряженность постоянного магнитного поля в магнитопроводе:

А/см.

6. Уточненное значение эквивалентной магнитной проницаемости m_а, найденное по графику кривой намагничивания В = f (H) для стали 3422 [10], составляет 1040.

7. Скорректированное число витков первичной обмотки N ₁ = 570 витков, а значение Н _о = 6,8 А/cм.

8. Из графика рис. 5.12, б для значения Н _о = 6,8 А/cм определяем l _з/ l _мп 0,13 %. По формуле (5.78) для l _мп= 7,26 см рассчитываем величину оптимального зазора:

см 0,1 мм.

9. Для стержневого магнитопровода толщина немагнитной прокладки D_з составит l _з/2 = 0,05 мм.

Ответ. N ₁=570; l _з=0,1 мм.

Дата добавления: 2015-05-09