Проектирование - импульсный трансформатор
Cтраница 1
Проектирование импульсного трансформатора начинается с выбора схемы обмоток. Исходными данными для выбора схемы обмоток является прежде всего необходимый коэффициент трансформации. Определенное значение имеют также длительность импульса, величины напряжений на обмотках и частота повторения. [1]
Однако проектирование импульсного трансформатора может быть выполнено с позиций проектирования ШТ. Напомним, что импульсный трансформатор предназначен для трансформации импульсных напряжений при условии минимального искажения их формы. Если разложить трансформируемый импульс заданной формы в ряд Фурье и ограничиться конечным числом членов 1 то для получения на выходе импульса той же формы, очевидно, необходимо, чтобы трансформатор имел определенные величины коэффициентов частотных и фазовых искажений в выбранном диапазоне частот. [2]
Практика проектирования импульсных трансформаторов позволяет выделить ряд типовых схем включения секций обмоток, в которых эти общие принципы удовлетворяются более или менее полно. [3]
При проектировании импульсного трансформатора необходимо выбрать наиболее экономичную конструкцию трансформатора, материал сердечника, тип изоляции, провода обмоток, определить количество витков в обмотках, геометрические размеры элементов сердечника и обмоток так, чтобы спроектированный трансформатор удовлетворял предъявляемым к нему требованиям. [4]
Перед началом проектирования импульсного трансформатора должны быть известны параметры входного и выходного импульсов, параметры генератора импульсов, параметры нагрузки, а также параметры соединительных цепей. [5]
Одна из наиболее важных задач проектирования импульсного трансформатора состоит в получении минимальных искажений трансформируемого импульса. Всесторонняя проверка этих искажений возможна только при испытаниях трансформатора в составе штатной или эквивалентной ей стендовой аппаратуре при номинальном напряжении и реальной нагрузке. Такая проверка необходима, но она может быть произведена только после того, как трансформатор спроектирован и полностью изготовлен. [6]
Изложенное в предыдущих разделах показывает, что при проектировании импульсных трансформаторов, для получения высокого коэффициента полезного действия и малых искажений импульса необходимо применять сердечники из ферромагнитных материалов, обладающие минимальными потерями и высокими значениями магнитной проницаемости. [7]
 |
Схема замещения импульсного трансформатора. [8] |
Для уменьшения искажения формы трансформируемых импульсов напряжения необходимо при проектировании импульсных трансформаторов стремиться к возможно большему уменьшению указанных параметров их обмоток путем применения сердечников из специальных магнитных сплавов и использования обмоток надлежащей конструкции. При этом большое значение имеет уменьшение размеров сердечника и числа витков обмоток. [9]
Впрочем, качества современных ферромагнитных материалов настолько высоки, что неравенство ( 5 - 11) оказывается трудно выполнимым только при проектировании импульсных трансформаторов с очень высокими требованиями к величине искажений. [10]
В литературе описано много методов и приборов для измерения параметров ферромагнитных материалов. При проектировании импульсного трансформатора интерес представляют только некоторые параметры, существенные для импульсного режима работы. К ним относятся: индукция насыщения, остаточная индукция и магнитная проницаемость в импульсном режиме при выбранном приращении индукции. Некоторый интерес представляет коэрцитивная сила. Поэтому при испытании ферромагнитного материала для сердечника импульсного трансформатора основной интерес представляет измерение именно этих параметров. Естественно, что предпочтение следует отдать таким методам испытаний, которые позволяют достаточно быстро, точно и с применением только стандартной измерительной аппаратуры получить необходимые сведения о характеристиках ферромагнитного материала. [11]
 |
Эквивалентная схема трансформаторной цепи. [12] |
Однако этим чрезвычайно сложным и громоздким прямым путем не может быть получено практически пригодного решения, так как в общем виде нельзя установить связь между коэффициентами при производных дифференциального уравнения 9 порядка и корнями его характеристического уравнения. Более того, специфика проектирования импульсного трансформатора требует такого решения, которое по заданному характеру переходного процесса позволит выбрать необходимые для его получения параметры эквивалентной схемы. Иначе говоря, задача сводится не к анализу заданной эквивалентной схемы, а к синтезу эквивалентной схемы по заданным ( техническим заданием) характеристикам импульса, что эквивалентно заданию характера переходного процесса. [13]
Обычно число витков в импульсном трансформаторе относительно невелико и поэтому сопротивление меди обмоток значительно меньше внутреннего сопротивления генератора импульсов, особенно в мощных импульсных трансформаторах. Поэтому, вообще говоря, вопрос о величине сопротивления обмоток при проектировании импульсного трансформатора имеет второстепенное значение. Сопротивление обмоток приходится принимать в расчет, в основном, в связи с необходимостью обеспечения соответствующего теплового режима обмоток. [14]
Сравнение результатов точного исследования с изложенными выше дает расхождения порядка 5 - 15 % при высоких значениях цд и ДВ; при низких значениях ц д и АВ расхождений практически нет. Поскольку приближенный анализ дает заниженные значения цд и завышенные величины потерь на вихревые токи, то тем самым создается некоторый расчетный запас при проектировании импульсных трансформаторов. Последнее обстоятельство, а также относительно небольшие расхождения результатов анализа оправдывают применение в практических расчетах изложенного выше упрощенного метода учета влияния вихревых токов. [15]
Страницы: 1 2