 |
www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе |
|
www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе |
Динамо-машины Трансформаторы, справочник
[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107
Трансформаторы
В справочнике приведены сведения о трансформаторах, выпускаемых промышленностью. Техникоэксплуатацион-ные характе1 gt;истики и другие сведения о трансформаторах подготовлены на основе данных государственных стандартов, межведомственных документов и технических условий.
Следует отметать, что справочник не заменяет технические условия и государственные стандарты, устанавливающие требования к изделиям и определяющие их качество.
В справочнике приведены классификация трансформаторов, система их условных обозначений, основные элекг-рические параметры и изложены вопросы применения и эксплуатации. Особое внимание уделено нормам механических, климатических, биологических и других видов воздействующих факторов, реальна существующих при эксплуатации трансформаторов в качестве самостоятельных сборочных единиц и в составе функциональных блоков радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Информационный материал содержит также сведения о назначении, габаритных и присоединительных размерах, маркировке, основных параметрах н режимах их измерения, предельных эксплуаг тационных данных и их зависимостей от электромагниг-иых и температурных условий эксплуатации трансформаторов.
В процессе производства трансформаторов в техническую документацию часто вносят различные изменения, касающиеся электромагнитных параметров и эксплуатационных режимов их работы, поэтому приведенные в справочнике данные, следует использовать преимущественно для выбора необходимого трансформатора. Применение конкретного типоразмера трансформатора при разработке и эксплуатации РЭА должно производиться в строгом соответствии с техническими условиями на него.
В научно-технической литературе приведены данные о влиянии различных воздействующих факторов, в том числе температуры, повышенного и пониженного давления на выбор оптимальных соотношений при проектировании и расчете трансформаторов. Установлено влияние температуры перегрева магнитопроводов, а также обмоток на эксплуатационные и рабочие характеристики, зависящие от многих факторов: качества магнитного материала; потерь в магнитопроводе и обмотках, соотношения этих потерь; температуры окружающей среды; коэффициента заполнения; технологии изготовления; конструктивного исполнения; места установки в РЭА; способа и площади крепления на шасси; температурного контактного сопротивления между шасси и трансформатором и др. Последовательный теоретаческий расчет трансформаторов с учетом современной элементной базы, а также магнитопроводов, приведенных в справочнике, позволяет оптимизировать их парамет ры в целом.
Введение
Бьт gt;вая РЭА, аппаратура средств связи, а также разнообразная электронная аппаратура промышленного назначения и входящие в нее функциональные блоки, узлы и модули касыщены электромагнитными устройствами, и в первую очередь трансформаторами различных типов. В большинстве случаев трансформаторы определяют основные технические характеристики этих изделий: надежность, точность, устойчивую работу в различных климатических условиях и др. Поэтому к их изготовлению и выбору магнитопроводов, обмоточных проводов и материалов для них предъявляются специальные жесткие технические требования, позволяющие обеспечивать надежную эксплуатацию. Материалы, из которых изготавливают магнитопроводы и сердечники для трансформаторов, должны обладать высокой магнитной проницаемостью в сильных электрических полях, имеющих переменные значения; малыми потерями на вихревые токи н перемаг-ничивание; высокой технологичностью при изготовлении; невысокой стоимостью и др.
Конструкция трансформаторов определяется соотношениями геометрических размеров, способами изготовления, в некоторых случаях числом фаз переменного тока, а также применяемым магнитопроводом. Высокие качественные характеристики магнитопроводов полностью зависят от применяемого магнитного материала. Например, элект-
ротехническая сталь или другой ферромагнитный материал должны иметь большую индукцию насыщения, малые потери и высокую проницаемость в сильных магнитных полях. В зависимости от технологии изготовления магнитопроводов трансформаторы подразделяют на броневые, стержневые, ортогональные, трехфазные, тороидальные и др.
Учитывая многообразие терминологических понятий и определений, встречающихся в периодической и норматив-нотехнической литературе, авторы в разделе Общие сведения специально останавливаются на этом вопросе. Например, часто встречается термин магнитная система , заменяющий понятие магнитопровод .
Трансформаторы малой мощности и специальные трансформаторы для бытовой РЭА включают такие типы, как сухие силовые трансформаторы и автотрансформаторы общего назначения, однофазные и трехфазные трансформаторы мощностью не более 5 кВ*А, включаемые в сеть переменного тока с частотой 50 или 60 Гц с номинальным напряжением до 1000 В; однофазные сухие трансформатор ры мощностью 63 В-А и автотрансформаторы мощностью от 250 до 1000 В-А, включаемые в сеть переменного тока с номинальной частотой 50 Гц и номинальным напряжением 127 н 220 В; однофазные трансформаторы питания электронной аппаратуры на напряжение до 1000 В про мышленной и повышенной частоты мощностью до 1000 В А; сухие однофазные понижающие встраиваемые трансформаторы серии ОСМ мощностью до 4 кВ*А, исполнений У, Т и УХЛ, предназначенные для питания
цепей управления РЭА; трансформаторы питания с эффективным выходным номинальным напряжением не более 380 В, предназначенные для использования в телевизионных и радиовещательных приемниках, магнитофонах, видеомагнитофонах, электрофонах и дру10й бытовой РЭА, работающей от электрической сети частотой (50 plusmn;0,5) Гц; трансформаторы тока н напряжения; трансформаторы строчной и кадровой разверток; трансформаторы выходные, согласующие и др.
Надежная работа трансформаторов всех типов обеспечивается правильным выбором условий эксплуатации. Телевизионные и радиовещательные приемники, радиолы, магнитолы, тюнеры, электрофоны и др., имеющие в своем составе разнообразные трансформаторы, эксплуатируются в различных климатических зонах по установленным в соответствующих стандартах нормам. Исполнения трансформаторов для различных климатических районов, категории изделий, нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации и испытаниях, требования к трансформаторам в части видов воздействующих факторов внешней среды, использование изделий в исполнении для умеренного климата в районах с тропическим или холодным климатом, а также применение трансформаторов на высотах больших, чем нормальная, приведены в первой главе справочника в соответствии с ГОСТ 15150- 69. Трансформаторы сохраняют свои параметры после воздействия механических и климатических факторов, виды и значения которых установлены ГОСТ 16962-71. Нормы механических и климатических воздействий изделий в климатическом исполнении УХЛ по ГОСТ 15150-69 установлены ГОСТ 11478-88. Условия эксплуатации в части воздействия климатических факторов внешней среды трансформаторов в исполнениях для различных климатических районов страны определены ГОСТ 15543-70. Классификация трансформаторов по условиям применения и требования для камедой классификационной группы по механическим (синусоидальной вибрации и механическому удару) и климатическим (температуре окружающей среды, повышенной влажности и атмосферному пониженному давлению) воздействиям установлена ГОСТ 25467-82Е.
Одним из наиболее ответственных элементов конструкции любого трансформатора является магнитопровод, который определяет, в свою очередь, основные электромагнитные характеристики трансформаторов: надежность, долговечность, добротность. В зависимости от марки магнитного материала и технологии изготовления магннто-проводы трансформаторов подразделяются на ленточные, пластинчатые, прессованные и литые. Пластинчатые магнитопроводы собирают из пластин, изготавливаемых, как правило, штамповкой. Для уменьшения потерь на вихревые токи пластины изолируют друг от друга. Для улучшения характеристик и восстановления магнитных свойств магнитного материала после штамповки пластины отжигают при температуре 500 deg; С.
Изготавливают пластинчатые магнитопроводы сборкой пластин встык или внахлёст. При сборке встык все пластины складывают вместе и располагают одинаково. Магнитопровод в этом случае состоит из двух частей, скрепленных вместе. При наборе магнитопровода встык сборка и разборка трансформатора значительно упрощается, но на месте стыка необходимо устанавливать изоляционную прокладку с большим магнитным сопротивлением.
так как в противном случае пластины ярма и стержн gt; могут оказаться коротко замкнутыми.
Замыкание пластин между собой вызывает увеличение вихревых токов н приводит к нагреву стали в месте стыка, i Сборка пластин внахлест уменьшает магнитное сопротивление, поскольку пластины прилегают друг к другу, но сборка и разборка трансформатора при этом несколько усложняется. При сборке внахлест пластины чередуют так, чтобы у соседних пластин разрезы были с разных сторон магнитопровода. После сборки пластинчатый магнитопровод трансформатора стягивают болтами или шпильками, , которые изолируют от пластин магнитопровода, чтобы предотвратить образование короткого замыкания магнито- j провода или ее части. i
Магнитопроводы ленточного типа изготавливают из калиброванной стальной ленты так, чтобы направление магнитных силовых линий совпадало с направлением проката данной ленты. При изготовлении такого магнитопровода ленту навивают на специальную оправку, а затем отжигают. При навивке ленты на оправку предусматривается изоляция ленты для предотвращения ее спекания во время отжига. Специальные изолирующие и склеивающие составы для ленты выдерживают высокую температуру отжига, который, как правило, проводится в вакууме при температуре 1050... 1100 deg; С. Ленточные магнитопроводы собирают встык. Для уменьшения магнитного сопротивления торцевые поверхности мест стыковки магнитопровода шлифуют. По сравнению с пластинчатыми магнитопрово-дами ленточные более экономичны в производстве. Масса ленточных магнитопроводов на 20...30 % меньше пластинчатых, а сборочные операции значительно технологичнее.
Геометрическая форма н конструкция ленточных и пластинчатых магнитопроводов определяют их наименования и обозначения: броневые магнитопроводы обозначают буквой Ш и называют Ш-образными; стержневые магнитопроводы называют П-образными; кольцевой магнитопровод обозначают буквой О и называют тороидальным или 0-образиым; трехфазные магнитопроводы - Е-о6разные; ортогональные магнитопроводы обозначают буквами ОПЛ. Для отличия ленточных магнитопроводов от пластинчатых первым добавляется буква Л, например: ШЛ, ПЛ, ОЛ, ЕЛ.
В книге приведены технические характеристики и параметры существующих и практически применяющихся в промышленности магнитопроводов. В соответствующих таблицах даны основные размеры конструкций магнитопроводов, а также основные параметры, необходимые для расчетов. К ним относят: окно магнитопровода (пространство, ограниченное ближайшими поверхностями двух соседних стержней и двух торцевых ярм или поверхностями стержня, двух торцевых частей и боковой части бокового ярма); высота окна магнитопровода (расстояние между двумя торцевыми ярмами, измеренное по линии, параллельной продольной оси стержня, и равное высоте стержня); ширина окна магнитопровода (расстояние между двумя соседними стержнями и боковым ярмом, измеренное по линии, перпендикулярной их продольным осям); межосевое расстояние стержней (расстояние между продольными осями стержней магнитопровода); коэффициент заполнения окна магнитопровода (соотношение суммарной площади поперечного сечения металла всех витков в окне магнитопровода к площади окна).
Варианты конструктивных исполнений трансформаторов приведены в соответствующих главах справочника.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
индукция, соответст гнстерезисной петли.
А - расстояние между осями отверстий (установочные и присоединительные размеры), мм
А, - коэффициент индуктивности (индуктивность на один виток), Гн/(вит)2
а -ширина стержня магнитопровода, мм
В - ширина трансформатора, мм
В - магнитная индукция, Тл
Вщх ~ максимальная магнитная вующая вершине данной Тл
Bf -остаточная индукция, Тл Bj -магнитная индукция при насыщении, в -ширина магнитопровода, мм С -электрическая емкость, Ф Ск -резонансная емкость, Ф с - ширина окна магнитопровода, мм D -наружный диаметр тороидального трансформатора (наружный диаметр магнитопровода), мм Е - модуль Юнга
El -ЭДС первичной обмотки трансформатора, В Ег - ЭДС вторичной обмотки трансформатора, В Es -площадь поперечного сечения магнитопровода, мм
f -частота тока, Гц fup -критическая частота, Гц tf -резонансная частота, Гц fc - частота сети питания, Гц
- частота пульсации выпрямленного напряжения, Гц
G -масса, кг GcT - масса магнитопровода, кг Н - высота трансформатора, мм Н - напряженность поля, А/м
На -амплитудное значение синусоидального магнит
кого поля, А/м Не - коэрцитивная сила, А/м Ни - напряженность магнитного поля, А/м Нп, h -высота магнитопровода, мм
Нщпах -максимальная напряженность магнитного поля, А/м
hi - высота ярма магнитопровода, мм I - сила электрического тока, А I - амплитуда импульса тока, А 1с - коэрцитивный ток, А 1ох - ток холостого хода трансформатора, А Кок - коэффициент заполнения стали окна магнитол провода, мм
Кмм -коэффициент магнитомеханической связи кг -коэффициент приведения сопротивления ко вторичной обмотке трансформатора -коэффициент приведения индуктивности рассеяния ко вторичной обмотке трансформатора
Рст Рг
РьРг -Q
Qm R Rk
П. Г2 -
Тс t
U2 Uc Ur
Wl, W2 -
Sn fh St
AR $
rti 1 P
ТКЧ Ф
Фтах
длина трансформатора, мм длина магнитопровода, мм индуктивность, Гн коэффициент трансф lt;фмации потери мощности в магнитопроводе габаритная мощность трансформатора, В*А удельные потери в магнитопроводе мощность первичной и вторичной обмоток трансформатора. В*А добротность
доотность механическая радиус скругления магнитопровода, мм тепловое сопротивление катушки трансформатора. Ом
сопротивление первичной и вторичной обмоток трансформатора. Ом -температура, deg;С
- температура окружающей среды, deg; С
- длительность импульса, с
-напряжение короткого замыкания трансформатора, В
-напряжение первичной обмотки трансформатора
(действующее значение), В -напряжение вторичной обмотки, В -напряжение сети питания, В -активное напряжение на обмотках трансформатора, В
число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора
- относительный температурный коэффициент началмой магнитной проницаемости
-зазор в магнитопроводе, мм
- коэффициент потерь на последствие
- коэффициент потерь на гистерезис
- коэффициент потерь на вихревые токи
- относительный тангенс угла магнитных потерь -приращение магнитного потока, Вб -потери в магнитопроводе
- точка Кюри
-начальная магнитная проницаемость -импульсная магнитная проницаемость
- удельные потери
-удельная намагничивающая мощность, В-А/кг
- круговая частота сети питания -температурный коэффициент индуктивности -температурный коэффициент резонансной часто-
- магнитный поток, Вб -максимальный магнитный поток, Вб -магнитный поток помехи, Вб
| [ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 |
