2015-05-26
725
Эскизы сердечников трансформаторов: сердечник выполнен из С-образных лент холоднокатаной стали ЭЗ20, толщиной 0,35 мм. Пластины горячекатаной стали Э41 толщиной 0,35 мм. Сердечники выполнены из магнитомягких ферромагнитных материалов. Расшифровка Э320: ЭЗ – повышеннолегированная кремнием, 2 – пониженные потери на перемагничивание, 0 – холоднокатаная текстурованная.
а) б)
Размеры сердечников: а =70 мм, в =50 мм, h=200 мм, c=100 мм.
Ширина воздушных зазоров стыков: 
=0,02 мм, 
=0,05 мм.
Коэффициент заполнения сердечников, определяемый лаковой изоляцией между пластинами, kст=0,92.
=10 кВА, 
=220 В, 
=50 Гц, 
=129.
Потоками рассеяния и активным сопротивлением обмоток пренебречь.
Определить токи холостого хода двух одинаковых трансформаторов, имеющих сердечники приведённой конструкции.
Решение:
На Х.Х. трансформатор можно рассматривать как катушку со стальным сердечником 
.
Схема а
Ток 
- намагничивающий ток. Определить его величину можно по закону полного тока. Этот закон в общем случае справедлив только для мгновенных значений 
и 
. Намагничивающий ток несинусоидален, но, если заменить несинусоидальные кривые тока и напряжённости поля эквивалентными синусоидальными, закон полного тока запишется и будет справедлив для действующих значений.
.
Н 
В Ф Е 
U1
Е1 U1ном=4,44 
.
Сечение стали сердечника Sc=В х С х kс=5 х 10х 0,92=46 см2=46 х 10-4 м2.
.
По кривой намагничивания (рис.4) стали 3320 на переменном токе Н~с=5,3 А/см.
Рис.4. Рис.5.
Действующее значение напряжённости магнитного поля в воздушном зазоре:
В= 
Н~зазор= 
.
Определение длины средней магнитной линии по сердечнику:
.
Средняя магнитная линия по двум зазорам:
см,
А,
А.
Схема б
, 
Тл.
По кривой намагничивания для стали Э41:
Нс~=40А/см, Нсзаз=9,43·103А/см,
см,
мм=0,02 см,
А,
А.
Таким образом, при равной номинальной мощности и магнитной индукции ток Х.Х. второго трансформатора почти в 8 раз больше тока Х.Х. первого (сталь, зазоры).
