Курсовая работа: Импульсный трансформатор

Pср = f_n τ_u P₂ = 650·1.8·10^-6 ·13000= 15.21(Вт) (2.1)

Определяем токи первичной и вторичной обмоток в импульсе:

13000/600=22 (А) (2.2)

13000/1800 = 7.22 (А) (2.3)

Эффективные, или действующие, значения токов первичной и вторичной обмоток импульсного трансформатора определяются из условия, что потери в этих обмотках при прохождении через них коротких прямоугольных импульсов тока обуславливается не только омическими сопротивлениями обмоток, но также влиянием поверхностного эффекта в проводах и влиянием токов наводки в них. С учетом этих явлений действующие значения первичного и вторичного импульсного трансформатора можно представить как:

= 22∙ 1,43 (А), (2.4)

7,22 = 0.43 (А), (2.5)

где k_н =2.4…2.8 – коэффициент, учитывающий ток наводки в проводах обмоток при прямоугольном импульсе токов; k_п1 и k_п2 – коэффициенты поверхностного эффекта в неизолированных медных проводах круглого сечения, которые предварительно можно принять в следующих пределах: для обмотки низкого напряжения k_п1 = 1.2…1.6, а высокого напряжения k_п2 = 1.1…1.4.

2.2 Тип импульсного трансформатора

Выбираем сердечник стержневого типа с обмотками, расположенными на одном стержне. Материал сердечника – горячекатаная листовая электротехническая сталь по ГОСТу 802-58 марки Э44. В качестве изоляции между листами сердечника трансформатора служат окислы кремния или магния и оксидная изоляция.

2.3 Выбор приращения и толщины листов материала сердечника

Выбираем априорно величину ΔВ_с = 0.2 (Тл), в зависимости от мощности и с учетом магнитных характеристик материала сердечника (ΔН=2,1 (А/см)) определяем магнитную проницаемость материала, по формуле (2.6).

= 0.2 / 2.1 = 0.095 (2.6)

Определяем постоянную времени контуров вихревых токов в сердечнике из условия

= 1.8·10^-6 / 2 = 0.9 (мкс) (2.7)

(2.8)

где ρ_с = 0.6·10^-4 – удельное электрическое сопротивление материала сердечника для горячекатаной стали марки Э44 (Ом·см² /см).

Определяем толщину листа сердечника:

= = 0.18(см) (2.9)

2.4 Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора

Отношение поперечного сечения стержня Sc к длине магнитопровода lв трансформаторах стержневого типа находится в пределах (0.18…0.32). Выбираем Ψ=0.25. Определяем поперечное сечение стержня сердечника:

=== 2.3(см² ) (2.10)

Средняя длина магнитопровода определяется по формуле:

= 2.3 /0.25 = 9.2 (см) (2.11)

Поперечное сечение стержня и ярма импульсного трансформатора выполняются одинаковыми и прямоугольной формы, при этом соотношение β= b_c /a_c находится в диапазоне 1…2. Коэффициент заполнения сталью стержня выбирается в пределах k_з =0.8…0.9. Выберем для данного случая k_з =0.85 и β = 2. Определим размер поперечного сечения стержня:

= = 1,2(см) (2.12)

Определяем размер поперечного сечения ярма:

= = 1.55 (см) (2.13)