Come calcolare l'induttanza di dispersione di un trasformatore di saldatura. Schema, descrizione

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Induttanza di dispersione del trasformatoredipende principalmente da:

dalla posizione relativa degli avvolgimenti;
dalla configurazione degli avvolgimenti;
da fattori estranei, come ad esempio oggetti in materiale magnetico posti in prossimità del trasformatore.

Come calcolare l'induttanza di dispersione di un trasformatore di saldatura
Riso. 18.6 Immagine della distribuzione dei campi magnetici di forza in un trasformatore a barra con avvolgimenti a disco

Sfortunatamente, il calcolo accurato dell'induttanza di dispersione è praticamente impossibile. Tipicamente, in pratica, i calcoli vengono eseguiti con il metodo delle approssimazioni successive con chiarimento degli avvolgimenti e dati di progettazione su un campione pratico. Sviluppiamo un metodo per calcolare l'induttanza di dispersione di un trasformatore con avvolgimenti a disco.

Nella fig. La Figura 18.6 mostra schematicamente la distribuzione dei campi di forza magnetica in un trasformatore a barra con avvolgimenti a disco. Ecco una rappresentazione schematica del flusso magnetico totale F e dei flussi di dispersione degli avvolgimenti - F_s1 e F_s2. Questi flussi nascono a causa delle spire di ampere

creato dagli avvolgimenti del trasformatore.

Nella finestra principale, la corrente nell'avvolgimento primario del trasformatore è diretta lontano dallo spettatore, mentre la corrente nell'avvolgimento secondario è diretta nella direzione opposta. Per questo motivo, per i flussi di dispersione, gli avvolgimenti primari e secondari rappresentano una sorta di solenoide con gap δchiamato canale di diffusione principale (di seguito denominato canale).

Attraverso questo canale passano i principali flussi di dispersione degli avvolgimenti primari e secondari. Dato che gli avvolgimenti del trasformatore non sono concentrati in un punto, ma sono distribuiti in un certo modo nello spazio, parte del flusso disperso passa all'interno degli avvolgimenti. Quando spostato verso il bordo dell'avvolgimento, il flusso di dispersione si indebolisce, poiché è creato da amperspire più piccole dell'avvolgimento (Fig. 18.6).

I flussi di dispersione nel canale tra le bobine, così come all'interno delle bobine, vengono sommati e creano un flusso di dispersione totale. Per determinare questi componenti, prendiamo una serie di ipotesi.

Assunzione 1. Poiché il nucleo del trasformatore ha una resistenza magnetica molto piccola, supponiamo che tutte le spire degli avvolgimenti siano applicate al canale di dispersione.

Assunzione 2. Accetteremo la stessa ipotesi per sezioni di bobine poste all'esterno del nucleo, perché all'esterno del canale tra le bobine, il flusso magnetico è chiuso attraverso uno spazio che ha una sezione trasversale incomparabilmente maggiore e, quindi, una resistenza molto inferiore. Questa ipotesi porterà ad un valore calcolato leggermente sovrastimato del flusso di perdita, che potrà successivamente essere preso in considerazione introducendo un fattore di correzione.

Determiniamo il flusso di dispersione creato dall'avvolgimento secondario nel canale di dispersione δ. Per semplificare il lavoro supponiamo che gli avvolgimenti del trasformatore abbiano lo stesso numero di spire e un rapporto di trasformazione n=1.

Supponendo che le linee elettriche di un avvolgimento occupino metà del canale, troveremo la sua resistenza magnetica per un avvolgimento secondario:

dove: F - ampere di avvolgimento, A; F - flusso magnetico, Wb; H - intensità del campo magnetico, A/m; с - lunghezza del canale, m; S - area del canale, m2; B - induzione magnetica, T.

La tensione e l'induzione magnetica sono interconnesse permeabilità magnetica assoluta di una sostanza

che, a sua volta, è uguale al prodotto

dove - costante magnetica (permeabilità al vuoto); μ - permeabilità relativa del mezzo.

Dal momento che per aria che L'area del canale può essere trovata dalla formula:

dove p è il perimetro del canale, m.

Sostituendo i valori ottenuti nella formula per resistenza magnetica, noi abbiamo

Flusso magnetico nel canale per un avvolgimento può essere trovato dalla formula:

dove w è il numero di spire dell'avvolgimento; I - corrente nell'avvolgimento, A.

Collegamento del flusso di un avvolgimento con flusso nel canale può essere trovato usando la formula:

Per calcolare il collegamento di flusso con il flusso che passa attraverso lo spessore dell'avvolgimento secondario, selezioniamo un tubo di potenza con larghezza dx (Fig. 18.6) e lunghezza pari alla lunghezza media della spira di avvolgimento. La sua resistenza magnetica può essere trovata utilizzando la formula:

Evidenziato bobine:

Così, la flusso del tubo è uguale a:

А collegamento del flusso del tubo è

Collegamento del flusso generale di tubi simili in base alla larghezza dell'avvolgimento secondario δ₂ volontà

Collegamento del flusso di avvolgimento generale può essere trovato sommando il flusso concatenato nel canale e il flusso concatenato nello spessore dell'avvolgimento:

Dividendo il collegamento del flusso per la corrente, otteniamo induttanza di dispersione dell'avvolgimento secondario:

Induttanza di dispersione dell'avvolgimento primario, ridotto al secondario:

Induttanza di dispersione totale, ridotto al secondario:

Per le sezioni delle bobine situate all'esterno del nucleo, il flusso di dispersione è chiuso nello spazio, e quindi l'effettiva induttanza di dispersione è inferiore a quella calcolata di circa il 30%:

Autore: Koryakin-Chernyak S.L.

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