Формула габаритной мощности трансформатора

Она связывает технические и эксплуатационные характеристики трансформатора (электрические) с параметрами определяющими габариты его конструкции (площадь поперечного сечения стали сердечника (), и площадью окна магнитопровода ().

Рисунок 10.7 - Трансформатор

- полная мощность трансформатора

=

(10.46)

(10.47)

- коэффициент заполнения сердечника сталью.

Если j[А/мм ] - плотность тока, тогда ток в первой обмотке и во второй:

(10.48)

(10.49)

- коэффициент заполнения окна проводами (медью).

=0,2..0,4 (плохо заполняет).

Формула габаритной мощности:

(10.50)

При проектировании трансформатора габариты сердечника являются искомыми. Поэтому формулу разрешают относительно искомых параметров, которые даны в виде произведения.

(10.51)

При учете потерь, обуславливающий реальный КПД=η, формула габаритной мощности приобретает следующий вид:

[ ] (10.52)

j=[А/ ]; f=[Гц]; =[B*A]; =[Тесла]

Приведенная формула является центральной при проведении расчетов и конструировании трансформаторов. Расчет трансформаторов ведется методом последовательного приближения (инженерного).

Вначале задаются с использованием требований ТЗ (техническое задание) и справочных данных величинами, фигурирующими в правой части формулы и вычисляют ориентировочное значение произведения .

По величине , с учетом выбранного критерия оптимальности (min , minM(массы), minV(габаритов)). Выбираются из стандартных типовых размеров параметры магнитопровода.

Производится электрический расчет обмоток и тепловой расчет для трансформаторов в рабочем режиме. В случае необходимости производится перевыбор сердечника, и все расчеты осуществляются вновь для всех интересующих величин.

а) б)

в)

Рисунок 10.8 – Ориентировочные зависимости от мощности трансформатора

а) – плотности тока в обмотке; б) – максимального значения магнитной индукции; в) – КПД.