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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Производства водородного топлива из воздуха 12.09.2022 Водород обладает огромным потенциалом в качестве чистого топлива: его много (в основном в таких соединениях, как вода), он не производит вредных выбросов, а также может использоваться для хранения энергии из солнечных, ветровых и приливных источников. Однако есть проблемы с производством достаточного количества материала практичным и доступным способом. Для выделения водорода из воды может потребоваться сложная технология, а также необходима чистая пресная вода, которую не везде можно найти в изобилии. Международная группа ученых разработала новый прототип устройства, который может собирать воду из влажного воздуха, прежде чем расщеплять ее на водород и кислород. Более того, он может работать в местах, где влажность - концентрация водяного пара в воздухе - составляет всего 4%. Устройство, собранное исследователями, представляет собой прототип электролизера, работающего от электричества из возобновляемых источников энергии, для разложения воды на ее элементы, водород и кислород. В одном испытании с солнечным источником питания параллельно работали пять электролизеров. Электроды располагаются по обе стороны устройства для сбора воды, похожего на губку материала, который поглощает воду из воздуха, но также служит резервуаром для электролита. Оба электрода изолированы от воздуха, что означает, что водород и кислород могут быть собраны в виде чистых газов после того, как произошло разделение. Был протестирован ряд различных материалов и настроек, чтобы заставить прототип устройства работать на удовлетворительном уровне, и одна из конфигураций, которые пробовали исследователи, смогла успешно работать в течение 12 дней подряд. "Этот так называемый модуль прямого воздушного электролиза (DAE) может работать в абсолютно сухой среде с относительной влажностью 4%, преодолевая проблемы с водоснабжением и устойчиво производя зеленый водород с минимальным воздействием на окружающую среду", - сказали они. По словам ученых, эта технология все еще находится на ранней стадии, потому что разные установки и материалы DAE приводили к разным результатам с точки зрения эффективности и выработки энергии. Однако команда уверена, что их устройство можно улучшить и масштабировать.

Другие интересные новости:

▪ Нейроны движения разделили по ролям

▪ В поисках гравитонов

▪ Эликсир долголетия с острова Пасхи

▪ Новое решение для зарядки и резервного копирования данных смартфонов

▪ Фейковые новости распространяются в сети быстрее правдивых

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Бакелит. История изобретения и производства

▪ статья Что прикрывает четвертая мудрая обезьяна? Подробный ответ

▪ статья Возмещение вреда

▪ статья Определение конфигурации домофона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Комбинированный блок питания, 220/0-12 и 0-215 вольт 0,5 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025