Бесплатная техническая библиотека

Электросварка. Как рассчитать индуктивность рассеяния сварочного трансформатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Индуктивность рассеяния трансформатора, в основном, зависит:

• от взаимного расположения обмоток;
• от конфигурации обмоток;
• от посторонних факторов, таких как близко расположенные к трансформатору предметы из магнитных материалов.

Рис. 18.6 Картина распределения силовых магнитных полей в стержневом трансформаторе с дисковыми обмотками

К сожалению, точный расчет индуктивности рассеяния практически невозможен. Обычно на практике расчет ведется методом последовательных приближений с уточнением обмоточных и конструктивных данных на практическом образце. Разработаем методику расчета индуктивности рассеяния трансформатора с дисковыми обмотками.

На рис. 18.6 схематически изображена картина распределения силовых магнитных полей в стержневом трансформаторе с дисковыми обмотками. Здесь схематически изображен общий магнитный поток Ф и потоки рассеяния обмоток - Ф_s1 и Ф_s2. Эти потоки возникают благодаря ампервиткам

создаваемыми обмотками трансформатора.

В окне сердечника ток первичной обмотки трансформатора направлен от зрителя, а ток вторичной обмотки - наоборот. Благодаря этому, для потоков рассеяния первичная и вторичная обмотки представляют собой своеобразный соленоид с промежутком δ, называемым главным каналом рассеяния (далее - канал).

В этом канале проходят основные потоки рассеяния первичной и вторичной обмоток. Благодаря тому, что обмотки трансформатора не сосредоточены в точке, а определенным образом распределены в пространстве, часть потока рассеяния проходит внутри обмоток. При смещении к краю обмотки поток рассеяния ослабевает, так как создается меньшими ампер- витками обмотки (рис. 18.6).

Потоки рассеяния в канале между катушками, а также внутри катушек суммируются и создают общий поток рассеяния. Для определения этих составляющих примем ряд допущений.

Допущение 1. Так как сердечник трансформатора имеет очень маленькое магнитное сопротивление, то будем считать, что все ампервитки обмоток прикладываются к каналу рассеяния.

Допущение 2. Такое же допущение примем для участков катушек, находящихся с наружной стороны сердечника, ибо вне канала между катушками магнитный поток замыкается через пространство, имеющее несравненно большее сечение и, следовательно, гораздо меньшее сопротивление. Данное допущение приведет к несколько завышенному расчетному значению потока рассеяния, что впоследствии может быть учтено введением поправочного коэффициента.

Определим поток рассеяния, создаваемый вторичной обмоткой в канале рассеяния δ. Чтобы упростить себе работу, будем считать, что обмотки трансформатора имеют равное количество витков и коэффициент трансформации n=1.

Предполагая, что силовые линии одной обмотки занимают половину канала, найдем ее магнитное сопротивление для одной вторичной обмотки:

где: F - ампервитки обмотки, А; Ф - магнитный поток, Вб; H - напряженность магнитного поля, А/м; с - длина канала, м; S - площадь канала, м2; В - магнитная индукция, Тл.

Напряженность и магнитная индукция связаны между собой через абсолютную магнитную проницаемость вещества

которая, в свою очередь, равна произведению

где - магнитная постоянная (проницаемость вакуума); μ - относительная проницаемость среды.

Так как для воздуха то Площадь канала можно найти по формуле:

где р - периметр канала, м.

Подставив полученные значения в формулу для магнитного сопротивления, получим

Магнитный поток в канале для одной обмотки можно найти по формуле:

где w - количество витков обмотки; I - ток в обмотке, А.

Потокосцепление одной обмотки с потоком в канале можно найти по формуле:

Для вычисления потокосцепления с потоком, проходящим через толщу вторичной обмотки, выделим силовую трубку шириной dx (рис. 18.6) и длиной, равной средней длине витка обмотки. Ее магнитное сопротивление можно найти по формуле:

Выделен витками:

Таким образом, поток трубки равен:

А потокосцепление трубки составляет

Общее потокосцепление подобных трубок по ширине вторичной обмотки δ₂ будет

Общее потокосцепление обмотки можно найти, суммировав потокосцепление в канале и потокосцепление в толще обмотки:

Разделив потокосцепление на ток, получим индуктивность рассеяния вторичной обмотки:

Индуктивность рассеяния первичной обмотки, приведенная к вторичной:

Общая индуктивность рассеяния, приведенная к вторичной обмотке:

Для участков катушек, находящихся с наружной стороны сердечника, поток рассеивания замыкается через пространство, и поэтому реальная индуктивность рассеяния получается меньше расчетной примерно на 30 %:

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива USB 3.0 на расстоянии до 100 м 07.08.2014 Компания Icron Technologies, специализирующаяся на решениях, расширяющих возможности USB, и компания Imaging Development Systems (IDS), являющаяся одним из ведущих производителей промышленных камер, объявили об успешном тестировании совместимости камер IDS USB 3 uEye LE и ML с кабелями Icron USB 3.0: 15-метровым активным медным кабелем Spectra 3001-15 и 100-метровым оптоволоконным Spectra 3022. В камерах IDS USB 3 uEye LE и ML используются датчики типа CMOS Aptina e2v и Aptina CMOSIS соответственно, обеспечивающие высокое качество изображения и кадровую частоту до 169 к/с. Предложенные в нескольких вариантах исполнения, они подходят для разных областей применения, включая машинное зрение, системы автоматизации, медицинские приборы и робототехнику. Система Icron Spectra 3022 предназначена для подключения по интерфейсу USB 3.0 на расстоянии до 100 метров по мультимодовому оптоволокну OM3. На дистанциях до 15 метров больше подойдет активный кабель Spectra 3001-15 с питанием от шины USB. Он полностью сохраняет функциональность USB 3.0, включая подачу питания (5 В, ток до 900 мА). Удлинители поддерживают скорость до 5 Гбит/с и имеют разъемы с защелками, соответствующие спецификации AIA USB3 Vision. Разработчик отмечает, что технология ExtremeUSB является полностью прозрачной, так что кабели не требуют установки драйверов и поддерживаются всеми основными ОС, включая Windows 8.

Другие интересные новости:

▪ Женщины выигрывают в шахматы чаще мужчин

▪ Гибкие тонкие солнечные элементы

▪ Оптоволокно, работающее как человеческая нервная система

▪ Жесткие диски Seagate NAS объемом до 4 ТБ для хранилищ с сетевым подключением

▪ Новая жизнь дирижаблей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Игры патриотов. Крылатое выражение

▪ Как произошел приход нацистов к власти в Германии? Подробный ответ

▪ статья Пуэрария фасолевидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Шаговые электродвигатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Термообработка стали. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026