/
Теги: электротехника
Текст
.Ь.. О;'..о...е.....
Эl\Е.-троItlОНТЕ"
... 1 I I , J , 1 1 1 I I I f I
· I _ iiiiiiii;
I I
,,, l] m
I I ftL :ttt:
I I 1
r\. /
I
.. ...
.
в.з. никитекий
ТРАНСФОРМАТОРЫ
МАЛОЙ
МОЩНОСТИ
оrЛАВЛЕНИЕ
Предисловие. 3
1. Осиовные соотношения и расчетные условия
в зависи IOСТИ от назначения трансформатора 5
2. Маrиитопроводы . IЗ
3. Электротехиические материалы 34
4. Каркасы, обмотки 49
5. rабаритная lOщиость, предварительный
чет и rеометр-ня трансформатора
6. Расчет трансформатора
7. Специальные трансформаторы
Приложения.
Список литературы .3-я
рас-
56
68
83
92
стр. обл.
Библиотека
ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Выпуск 436
В.3.НИКИТСКИЙ
ТРАНСФОРМА ТОРЫ
МАЛОЙ
МОЩНОСТИ
Нздание второе, nереработанное
и дополненное
,. .
. ,If' . Ч
.. "
r< н рол
«3 Н Е Р r и Я"
МОСКВА 1976
6П2.I.О82
Н 62
УДК 621.31.4.21
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕrия:
Большам я. М., Зевакин А. и., КЮlИнскиЙ Е. л., Ларионов В. П.,
Мандрыкин С. А.. Мусаэ.1ЯН Э. с., Розанов С. П., Семенов В. А.,
Синьчуrов Ф. И., Смирнов А. д., Соколов Б. А., Устинов П. И.
Никитекий Владимир Зииовьевич
ТРАНСФОРМАТОРЫ МАЛОй ;\,ЮЩ11OСТИ
Редактор А. А. BOCKPCCC/-lCКUЙ
Редактор из.:rательства Э. Я. БрuндснБУР2СКUЯ
Обложка художника В. И. Карпова
Технический редактор Н. Н. ЛсвflСНКО
Koppclaop И. А. ВО_lOдяева
Сдано в набор 22/"1{ 1975 r. Подписано к печати 2/Н 1976 r.
r-01885 Формат 84XI08'/.. Бумаrа типоrрафская 1>[,2
Уел. печ. л. 5,04 У'I.-ИЗД. л. 5,43
Тираж 3 000 экз. Зак. 412 Цена 20 КОII.
Издательство «Энерrня», Москва, M-I'I.J. Шлюзовая наб., !о
Московская типоrрафия 1<; 10 Союзполиrрафпрома при rосударствен-
НОМ Комитете Совета Министров СССР по делам издательств, nO.'lH
rрафии и книжноii торrовли. Москва, M-l"l4, Шлюзовая наб.. 10.
Никитекии В. 3.
Н 62 Трансформаторы малоii МОЩНОСТИ. Изд. 2.е,
перераб. и доп. М., «ЭнеРI'ИЯ», 1976.
96 с. с нл. (Б-ка электромонтера). Вып. 436.
Во втором. пе»ераОотанном 11 дополнеrJНОМ издании кииrн рас.
сматриваются требования к раЗЛИ'ШI.,м трансф-,рматорам малоR мощ-
НОСТИ. расчет и ВОЗМОЖНОСТИ их ВЫПQлнеIIИЯ. Даются рекомендации
ПО технолоrнн изrотовления. рассматриваются вопросы изоляции н
повышения надежности.
Первое издаllие книrll вышло в 1968 r. IIОД иазваНием «Маломощ-
"ые СlIловые трансформаторы».
I(lIиrа раССЧlIтаllа на квалифицированных элеКТРОМОlIтеров и Мас-
теров, занятых эксплуа1ацие!! и ремонтом электрообоrУJ!ования в ма-
стерских и лабораториях Эllерrо,,::истем.
н
:10311 252
051(01 ) 76
116 75
6 П2.1.082
@ ИJдатслы,:пю «Энерrия», 1976 r.
ПРЕДИСЛОВИЕ
в лабораториях и мастерских энерrоси-
стем, на мноrих предпрнятиях как энерrети
ческоrо, так и не энерrетическоrо ПРОфИ.1Я из
rотовляются трансформаторы малоЙ iOЩI-IOСТИ
(т. м. м.). При этом часто используются pa
диолюбительские руководства. Однако техни-
чсские требования, преДЪЯВЛЯБIые к т. I. М.
В устройствах автоматИlШ, релейноЙ защиты,
и,::пытательных и др., MorYT значительно от-
личаться от требований, предъявляемых
к т. м. м. раДИО.lюбительской аппаратуры.
В последние десятилетия в связи с бур-
ным развитием электроники появилось боль-
шое количество т. м. м.: от очень малых до
значительных по мощности. Ассортимент
электроматериалов (ста.'lИ, обмоточные про-
вода, изоляционные материалы и др.) ув.еJ1И-
чивается по номенклатуре и повышается по
качеству. Поэтому выбор параметров т. м. м.
И полноценное использование электроматериа
лов должны быть обоснованы (в США за
1965 [. изrотовлено Т. м. м. дО SO млн. шт.
[Л. 1]).
В последнее время для унификации введе-
ны междуведомственные и ведомственные
нормали на конфиrурацию н размер пластин
стали и маrнитопроводов, удовлетворяющие
большинству требований к т. м. м. В некото-
рых случаях приходится выполнять специаль-
ные т. м. м. С отклонением от нормали.
С введением нормалей болес целесообраз-
но начинать расчет с выбора сечения окна
маrнитопровода, т. е. раЗ:\1сра П.lасТIIНЫ по
нормали.
3
В настоящей книrе для упрощения расче
тов вводятся усредненные значения HeKOTO
рых параметр'Ов, увязанных с размером пла-
стин по нормали [Л. 1], приводится (в He
сколько упрощенном виде) rеометрия TpaHC
форматора, рассматриваются на примерах
выбор по ориентировочной мощности размера
пластины по нормали, расчет допустимой
плотности тока, определяются сечение стали,
остальные параметры и mроводится коррек-
тировка их с учетом технических условий.
Автор выражает блаrодарность доктору
техн. наук В. Л. Фабриканту, указавшему на
целесообразность начинать ра'счет т. м. м.
С выбора сечения окна маrнитопровода и за
ряд ценных замечаний, инж. В. Н. Вавину,
А. А. Воскресенскому за помощь в компонов-
ке материала.
Замечания и пожелания по брошюре автор
просит направлять по адресу: 113114, Москва,
M 114, Шлюзовая наб.. д. 10, изд-во «Энер-
rия».
Автор
1. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ И РАСЧЕТНЫЕ
УСЛОВИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАЗНАЧЕНИЯ
ТР АНСФОР МА ТОР А
Т'Р'ансфор;матары малой мощности (т. М. 1М.) IПОдiраз
деляю'fICЯ на две .оон.овные rруlППЫ. К !Пер'вой (оП'реобла
дающей) ОТ1носятся ,силовые т. оМ. М., 'к.о 'вт.орой ,С'Пе
циальные т. 'м. М., Iимеющие значительн.ое число lМоди
фикаций в зависимости 0'1' ll-Iaзна'Чения, 'ра,счета и
.испол,нения.
Теории силовых трансформаторOlВ мощных и малой
МОЩНОСТlи не отличаются JIipy,r 'От друrа, но 'ра,счеты и
технолоrия И3fотовления
различны. Ниже paCCMa
триваются в основном си
ловые т. м. М., В 7 при [1 Iz
водятся некоторые специ
альные т. м. М., наиболее и 1 vz
часто изrотовляемые в
энерrосистемах, и специ
фика их расчетов.
Трансформатор преk ".
назначен для пре.образо
вания напряжения сети Рис. 1. Принципиальная схема
в друrое большей или трансформатора.
меньшей величины. COCTO
ит .он И3 замкнутоrо маrнитопровода и двух обмоток, И3
которых одна (первичная) включается на напряжение
питающей сети, а с друrоЙ (вторичной) снимается на Ha
rpY3KY напряжение требуемой величины (рис. 1). Вто-
ричных .обмоток может быть несколько.
При 'подаче перем,енноl'O напряжения U . 'На первич
ную 'Обмотку по ее виткам ,пр.охоОДИТ ток на,маI1н:ичива
ния, .создающиЙ намаrничивающую силу (н. с.), ,которая
определяет значение 'инду,кции. В обмотках наво:дится
электродвижущая сила (э. д. с.) Е (В), пропорциональ-
5
Иая ,ча,стоте еети f, ИНДУКЦИlИ В, ,сечению 'стали S и числу
'Витков w:
Е ==4,44fwSB, (l)
r:де S 'сеч,ение 'стали l аПIИТО:ПiрOlвада, м 2 ; В макси
малыное значение IИIНIДу.кЦlИИ, Т (lT=='lO rc).
Пр.оизведение индукции на сечение ,стали дает значе
ние ,маrнитноrо Iпотока, Б-б:
Ф==ВS. (2)
Преобр,азуем выражение (1):
Е
wS== 4,441В .
(З)
в Iпер.ВИЧ,НOI"1 и вторичной .обматках трансфо'рматара
произведения на'пря'жений на свой ток должны быть
palBHbI. Но при тра'Нсформации неизбежны а'К1"и,вные ,па
тери в меди обмо;юк (J2R) и 'в стали (на 'перемаlrничи
вание). Поэто,му мощность. отдаваемая траlнсф.ормата
ром 'во втаричную сеть, всеrда меньше мащнаСПi, потреб
дяем.ой из ,сети. Отношение втаричной мощн.ости к
первlИЧНОЙ называется коэффициентом полез'ноrа дей
ствия (к- п. д.).
При нормальной ра'боте трансформатора (с 'Наrруз
кой) Е меньше пер,вичноrа на'П'ряжения и ! на падение
напряжения !!и в lПервичной об атке, ,но бо.'Iьше и 2 на
I1U 'Вторичной обм.отки:
и 1 >Е> U 2 k T , (4)
rде kт коэффициент тра'Нсфармации Iпа ЧИСЛУ ,БИ'РКОВ
(Wj/W2) .
в МОЩНЫХ сило'вых тра'Нсформа'Jiорах I1U 'па отноше
н/ию ,к и ! ничтожна мала и и 1 """,Е. В этих тра.н.сформа
тарах cas qJ наrрузки изменяется в оrраниченных преде
лах в отличие .от 'силовых т. М. 1М.
Силовые т. ,м. м. 'MorYT работать .при различных !ВИ
дах наrрузки активнаЙ, ИНДУК'fивнаЙ, емкастноЙ,
смеша'НiН,ай. Кроме Tara, 'с у,меньшением м.ощности т. 'м. м.
может значительна 'павьюиться l1u. Это в большай CTe
лени отраж,ае1"СЯ 'На их расчете. у.читы,вать нсе вазмож
'Ные ,варианты 'практически невозможно, да IИ не НУЖНО.
В некаторых ,случаях ,мож,ет быть :в'ведена 'соатветствую
щая 'К'Орректиров:ка. КаЭффИllиент .палеЗrНоrо ,деЙс'1"ВИЯ
определяется по активнай на1rруз'ке, ,паэт'ому Т. 1М. 'м.
абычн.о раОСЧ./lТbi'ваются ПО "'V1'LI Н Й ,иаrl)vзке, что. 3Ha
6
читеЛЬiНа )шращает их 'расчет, абе,спечивая да.статочную
тачноСТЬ. Для ,специальных т. м. м. В ряде случаев 'pac
'Чет ,вазмажна вес"f.И лишь 'па уславной .мащнасти ( 7).
Мащность тран.сфаРlматора определяе-ося IПРОИЗ'веде
нием ,напряжения на то/к P==UI. Сечение /правада (/при
,nрИ'НЯl'ай плаТ1НО'СТИ тока. А/мм2) апределяет дапустимую
'веЛlИЧИНУ 'f.OI\Ia. Сечение стали и число витка в определя
ют 'величину ,на/пря'жения. В окне .маrнитапровада ;I.ал
жны 'поместитыся lПервичная и втар,ичная обматки. Мащ
'Ность вторичнай об:VIOТIШ ,меньше Iпер'вичной и.з учета
1<. IП. д. ('У)т), Су;ммарная мощность, ,п.ропу,екаемая а6еи
мlи обматка.ми, ,составит
Р, +Р 2 ==Р 1 (1 +'У)т) "",U,/,!( 1 +'У)т), (5)
И н Д у к Ц и я и п а т е р и в с т а л и м а r н 11 т а п р a
во Д а. Намаrничивающая сила (н. с.) апределяет вели
чину индукции В. Измеряется н. с. 'в амперах, что. ,выпал
няется с дастатачнай тачностью для маrнитаправада па
замеру така намаrничиваНIIЯ 10, умнаженнаму на числа
витко'в (/oW). При ,малых изменениях IИНДУКЦИИ 'в ,He
большам 'перепаде имеется некатор'ая IПра.парцианаль
.ность индукции и тока 10. С увеличением индукции так
lо .вазрастает балее интенсивна и с О'пр.еделенноrо зна
чения ИН,J,укции .величина -тока рез,ка увеличивается. Эта
значение инду;кции ,назыlаетсяя индукцией насыщения.
Ток 10 'состоит из реа,ктивнай и активной 'С.оста'вляю
щих. Реактивная ,соста.В.lяющая !Саздает мапнитный !Па
так Ф, активная опре,J,еляется аКI'IИ'В'НЫМИ Iпатеря,м,и 'в
стал'и и как ,следствие 'привадiИТ к HarpeBY стали. Значе
ния т.оК'а 10, индукции, а,кТiИВНЫХ патерь в стали зависят
от 'М'арки 'Стали и ее теРМ1пческай 'абра 1 бО11КИ, а также 0.1'
,каНiСТ'РУКЦИ'И ,маrнитопровада. За.воды указы'вают у.;I.ель
'Ные потери в !Стали, определяемые в .ваттах !на к'ила
rpaMM массы стали для нескальких значеНIIЙ индукции.
В соаl'ветствии с Межлунарадной системай единиц
(СИ) длина измеряе11СЯ \в метрах (,м), напряженнOiСТЬ
в а.м,перах на метр (А/м), 'платность l'o.КJa B аМlперах на
метр в квадраТiе (А/м 2 ). Пра.К11ИЧОСКИ для т. м. 'м. удаб
нее /п<рименять д,рабные еДИНИllЫ Iиз,мерений (А/см,
А/мм 2 ) .
Oc'Нa'BiНыe ра.счетные вы,ражения. В .вы'pa
жениях (1) (3) IПР'ИНЯТЫ единицы измерений он обазна'Че
ний 'па -системе СИ. В теК'сте зна'чения индуКЦИИ даЮ11СЯ
7
зна'Чением 50 r-ц 'П'Ол'у: :м: l ; 1
50 (9)
В:=:: S Е.
w с
Разделим .обе части pa,BeНrcт.B iHa Е ,и обазнач'им 'Через
Wo числ.а В'итка'в, 'прихадящиXiСЯ 'На 1 В:
50; I
woS c :=:: : ' ; (10)
В :=:: .
woSc
Краткий абзар теХflичес их требова
н и й ;к т. м. 'м. Наибалее р,а.спрастранены ,с'иловые т. ,М. М.
(из бы'ювых) В радиаприемниках, телевизорах. Они
Вiключ'аются он 'рабатают с 'на' рузкай, БЛ1изкай к :lЮМIИ-
:нальнай. АНaJюrичны усл,О!вия 'работы ,силавых т. 'м. 'м. 'в
'Различных устрайствах и 'Пipибарах. Паэтаму 'беЗ'РазлИ'ч-
iIЮ. .ка'кие ,патери преобладают 'в ,стали 'или 'меди. В JIа
60раторнай .а,пп ар ату ре, в особенности Iпредназна'ЧeJНнай
:для 'разъезднай 'рабаты (И'СПЫТaJIоНЙ и Н'алад'О'к), основ-
IНЫM 11р ба,в,анием я,вляе1'СЯ снижение объема и массы.
Пр'и этом снижение объема обычна более :существенно,
так 'К!ак ,в 'ряде 'случаев это ,поз,воляет 'uни:зить 'Раз,меры
он Ma1ccy 'Bcera }'IСllрайства; К. Ш. д. для этих устрой.Сl1В,
JКaK лра'вила, зна'ч-ения 'не 'им'еет.
При рабате 'Оиловоro Т. м. м. 'с 'ПОС'fiаяннай наl1рузкай
падение напряжения в абматках кампенсируют измене-
нием чисел ,вит'Кав абматок, при Э110М уменьшают числа
витков первичнай обматки IИ у,велИЧiивают 'чи,сла 'ВиТкоВ
ВТОРИЧiНай обматки на ,працент IПщдения напряжения в
.каждай .обматке.
В устраЙСll.в.ах а B'fia м а llИ К'И, релеЙнай защиты, теле-
меха,ники т. 'м. ,м. MarYT 'Рабатать 'с ,переменной :наrруз-
iКой и длительна .оста.в.аться ,без :на,rр'УЗКИ. При этом ком-
пенсация 'падения напряжения I1U не выпалнима. Для
улучшения наrрузачнай характеристики, т. е. 'Уменьше
ния калебания В1'оричнаrа Iнапряжения ос ,из,менением
ыаrрузки, следует уменьшать 'Массу меди и платность
така. Эта возможна за ,счет увеличения массы стали
(потери ,в стали) и увеличения така 10, что не 'всеrда да-
пусти,ма. В некотарых 'случаях ,величина така 10 !Имеет
'решающее значение.
9
Раосмотрим 'силовай т. м. 'М., предназначенный дЛЯ
ХОЛО..:LIIльника, электродвиr.атель KOTopara 'рабатает не
балее 15 .20% B,cera 'времшIИ, а остаЛЬ'lIое Вlремя элек
траэнер.rия ра.схадует>ся на патер и в 'Стали. При ра.очете
надо ЗНlачительна ,СНИЗIlТЬ ИНДУКЦIlЮ 'и 'патери в 'стали на
халастам хаду I к . х (и,Е). В качестве таких трансфарма
торов м. м. .применяются обычна автатрансформатары,
имеющие па атнашению к т. м. м. паниженные патер и
в меди. Мажна примешlТЬ автатрансфарматар с нескаль
ка паIlиженнай мащнастью (учитывая краТКQlвременный
режим), на с 'ПОlIИЖ6НilЮЙ индукцией. Наr,рузочная xa
рактер'И'Сl1lJiка для ,Hera ' e И:\-Iеет З'Нiа.чения.
Тре60:ваlНIIЯ аДlIовременнаrо снижения объема ,и 'Мa,c
сы до некаТОipай степени адназначны, одновре:\-Iеннаrа
СНlIжения ,f1U и така 10 пративаречивы. При расчетах
т. 'м. .М., 'асо:бенна опециаЛЫIblХ, надО' ,выделять OCHaB
lIые и JЗ11аростепенные требования, так I<aoK 'вы'палнение
различных, инаrд:а 'противоре,",И'вых требований lНe 'Bcer
та IваЗ-:МОЖlна.
В IIюследующем тек'сте ра.ссматриваются ,наибалее
хар"а.ктерНЫе ,общие Т'ре60вания к т. ,М. м., ,па второсте-
пенным, редка встречающимся т. м. м., даются краткие
рекомендации.
В а п р:о с ы 'н а Д е ж н а'с Т и. В зависимосТ'и от об
ла:сти ПрТlIменения требова'ния ,надежнасти т. м. м. Iр.аз
ЛИiчны. Добиваться Ма!(симально воз,маЖНGЙ надежносТ'и
ВG всех случаях нецелесаобраз'На, та.к как при этом зна-
чительно -повышается 'стоимасть ИЗl.J.елия. B-ознИ'кает
!ПаНЯl1ие стоимости наdежности. В ряде случаев зна-чи
теЛbiНО Э'КGнО'мичнее .павысить ремантаП'Р'иrалность и
ввести rарантийный ремант.
ИlIаrда павышение надежнасти привадит к увеличе
нию размерав и массы, ЧТО' аrраничивает Iвазмажнасти
прим нения различных испытательных устрайств при
разъезднай рабате.
Инае lПалажение с т. :\-1. М. И аппаратурай, предназна-
чеlН'НЫМИ для аl1ветственных устрайств, ка,к, например,
в железнодаражнай аВТOIблаКlировке, 'авиации, 'в автама-
тике энерrасистем, rде выход Iиз сТ'рая аднаrа из эле-
ментов Эl1НХ устрайств мажет \Привести к аварии. В этих
устрайствах 'ремонта-приrаднасть является лИШЬ BTopa
степенным требаванием, асновным я-вляется безотказ-
ность.
10
ОстанавИо:\КЯ 'на аппаратуре, ПрЮ1еняе:\<юй в энерrа
системах ДJlЯ целей аВТOI:\<Iатик'И (телеизмерений, сиrна
лизации и упра'вления) ,и в релейнай защите. В ()ooaaB
нам эта а l I1'Паlратура 'ИЗll'iOтовляе1'СЯ на специаЛ'изИ'рова'Il
ных за:вадах, на 'часта прихадится вьюа.rIНЯТЬ ее 'ремонт
и iпередел'ку iПOlД требуемые Iпа.рЮIеrры в уславиях
э'К'сплуатации, 'а 1'а'кже устранять замеченные дефекты.
Краме 1'01'0., ,в 'кру.пных Эlнерrасистеlмах СИС1'емаl'ичес
IШ :провадятся для от'встственных 'объектов IНOBыe 'разр'а
6атки силами лабораторий энерrасисте-м. Производ
С1'венные вазмажности и лрименяемая техналаrия в
мастерских разных энерrосистем 'р.аз.ТI.ИЧНЫ, на даже в
лучшем слу.чае уступают за'вод,скiИlМ 'Условиям.
Мастер'СК'ими при энерrасистемах 'ПРОI13:ваДЯl1СЯ pe
монт и изrата13ление раз.на'й 'аппаратуры, не ИЗll'аТОВJIяе
май завадами (мелкосерийнай) , в том числе т. м. 'м. раз
Л'ИЧIIЮЙ мощности: ат т. 'м. м. С оечением СТJали IMeHee
1 см 2 (IB 'схемах Т lеИЗ'мерений) ,да т. 'м. М. 'с ВЫХОlднай
мащнастью да 1 2 кВ. А 11 ба.ТIее, так называемых Ha
rрузочных (для испытания а,ппаратуры при бальших Ta
ках).
При их и ЗI'ат'Овл ени и неаБХОДIIlма учитынать 'местные
и 'климатичоок'ие условия рабаты т. м. м. Так, ПрlИ Y'CTa
навке т. м. м. В сырых IПО:\<Iещениях (кательные, Hacac
ные), асабенна 'пр'и Iналичии активных rаз'ов, предъявля
ю'Т'ся требоваiНИЯ .выбара соа'Т!ве11Ствующей изаляции и
применения вла'rазаЩИ1iНЫХ пра'Пита'к и ,покрытий (Для
снижения ВЛИЯ'НИЯ таков утечки на 'изаляцию. В lМашин
ных lПомещениях необхадима учитывать lВибр,ацию.
В испытательных устраЙС1'вах, ,предiназначенных ля
разъездных рабат, неоБХОД1има при 'минимальной /ма'Ссе
обеопечить Iмеха'ническую .прачнасть. Трансфарматар в
испытательнам устрайстве абычна являе1'СЯ 'Наибалее
тяжелым узл:ам, eI'a .креПJlение да.rIжна быть достатачна
iJ1родум'аlна. Основными требованиями ,надежности к
БОЛЬШИНС11ВУ 'подобнай аппар,атуры являются peMOHTa
-приrадность и ,взаимазаменяемость, т. е. :вазмож"ость
за/мены люБОI1а элемента 'в устраЙст.ве 'при минимальном
снятии ДРYJrих элементов (для заменЫ из резер'ва).
При предъявлении к а/ппаратуре требаваний 6езат
казности неабха има в месте уста.нанки данной .аlппара
туры учитывать колеба,ния температуры rадаваЙ, суточ
наЙ, наличие х,имических и д'ру.rих peareHToB, 'разрушаю
ЩllХ изаляцию и тnр'ивадящих к корр'азии. На т. м. м.,
Н
'встраен'Ных в какае либа устрайства, не следует YCTaHaB
лива'ть rперех:аДIНЫХ /IiлеММ'НИКiQlВ, ,на\до ВЬ!iва\дщть rПРOlва\lLа
обматки для неlПасредственнаrа саединения с caaTBeT
Сl1вующей деталью устрайства. Каждае ЛИшнее винтовае
саединение является элементом, 'оН\ижающим надежность.
Оценка необхадимой 'НаiдежносТ'и аппаратуры, 'а 'Тa'К
же Iраз'ра'батка мероприятий :для Iповышения тех'Н,ическо
I10 уровня изделий ЯВЛЯЮ'I\С'Я зада"laIМИ служб надеж
Таблица
Уровень надежностн
ПрнмечаШlе
."
с.,
"''''
",..
с'"
5,
:>Ос",
..со-е
... '"
8
"''''о
О\;",
РЫНОЧНЫЙ уровень
о
20
Элементы данноrо уровня
применяются для изделий
общеrо пользования, не Tpe
бующих количественной oцeH
ки надежности
Элементы данноrо уровня
применяются для изделий
HeoTBeTcTBeHHoro назначения,
которые должны иметь «оли
ЧЕ'ственную оценку надеж
ности
Низкий уровень
R
Стандартный военный
уровень
Разrpуженный CTaHдapT
ный уровень
S 0,5
1,5
DS 0,15 К этому уровню относятся
элементы уровня S, nовыше
ние надеЖНОС'ТI1 которых дo
стиrнуто за счет их исnоль
зования в режимах ниже HO
минальных
Верхний уровень Т 0,05
Разrpужеиный верхний DT 0,01
ypOB HЬ
Высший уровень U 0,005
Повышение надежности
элементов Т достиrается
за счет их использования в
разrpуженных реЖl'мах pa
боты
'
-",
насти, саздаваемых ,на Iпроизводст.ве, в КiQНСТ'рук'I\ОРОСКИХ
бюро. и :научна lИ'С'следо.ватель'С.ких институтах. В iНа'стоя
щее 'время Iкал'Ичесrnа служб надежнаСl1И !д.ос'Т'иrает
мнаrих ТЫСЯIЧ. Там, ,rде такие 'службы Iработ,ают эф.
ф еКТ:ИIВ На , ани ока'3Ь!iвают сущеС'l1венную Iпамощь ,в 'борыбе
за [ювышен.ие теXiНИческо-оо уроВ'н,я изделий, их над'еж
Н()СТИ и долrов.ечности [Л. 11].
12
Существующая в энерrосистемах а'ва'рий,ная раз
'rруз'ка ТIO ,част'Оте ,базируется на aЦ HKe треlбуеМО'J1а
уровня :надежности электрос'На,бжения IПОl1ребителей iИ
л,ишь Iюсвенно lQ'пределяет У'равень надежности ,аJllпара
туры и отдельных элем'оотов этай раз,rрузки. Поэтому
предстаlВЛЯlет 'интерес ,'Оценка УРОВНЯ надежности !по
элементам, 'рекомендованная 'дЛЯ электроннай аппара-
туры фирмой RCA [л. 10], саrлаlCна 'каторай У'РОВelНЬ
надежнасти элементав апределя-е'I'СЯ Iпа числу 'Отказав за
1000 ч ра6аты в 'пороuентах 'к 'Числу элементов (та'бл. 1).
Па'каз.ательно, Ч"Ю фирма 'к 'высшему урО'вню оrnосит
электронные !вычислительные машины, ч"ю естественно,
поскольку ани включают lдек:яткiИ ТЫlCяч (до сатн!И TЫ
СЯiч) 'Отдельных 'Элемента'в. Для 'получения 'с.'I'nль высо-
'Кой Iнадежности требуе'I1СЯ 'Очень тщательный 'Отбар дe
талей и элементов.
О необходимости тщателыной !Отбраковки :и 'Отбора
деталей 'С'каз'&но в [л. 7], rде а"'nмечается, чта ИlНоrда из
BCeJJ1a брака, 'приходящеrося 'на ICборочный .п.РО:ЦeJС'С эл'ек-
тронной аJI]паратуры, 75% атказiO'В лр,аисх'адит из за
пакУ'ПНЫХ 'КО'М'ПЛЕЖ'I1ирующих элементав, iIюслеД'нее, Iбе
ЗУ1СЛ'авно, апределяе'I1СЯ 'н.ИЗ'I{lИМ рыночным уровнем 'Нa
;цеЖНIQС''fIИ :деталей.
2. мдrнитопроводы
МаrН'итаlПрО'ВОДЫ трансформаторов низкай 'частоты
(50 [ц) выпол'няютс.я обычно ИЗ ЛИ'С'I1аБай элеК"nротехнiИ-
'Ческой ICтали, содержащей от 0,5 до 5% креМIНИЯ (Si),
до 1 % уrлерода (С), 'Остальное железо (Fe).
Мар'ки 'С'I1алей (rOCT 802 58) обазна'Чают буквой Э.
Первая цифра У'каЗЫ\Воает на IOредний шрацент креМIНИЯ;
!Втарая хара!ктерiИ.зует электрО'маrнитные iOваЙСl1ва: 1
mатери обычные, 2 'Пониженные, 3 низ,ки'е, 4 нор-
мальные :при 400 [Д, 5,6...........с 'повышеНlнай ,Пlраницаемостью
в слабых 'полях (менее 0,01 А/см), 7,8 та же в средних
шолях ('От 0,03 ДО 10 AkM). Третья Цiифр'а (О) указыва-
ет, чта сталь хола нокатаlН'ая теКСТУ'ра'ванная; третья 11
четвертая (ОО) ,оталь холаднока'таная маЛiOтекстуро-
!Ванная. Буква А iпосле цифр обазнЭ'чает 'Особо из'Кие
удельные 'потери. Для ,стали 'павышеннай точности П'р -
,ката ,К отделки повеР»tНасти ,в кО'нце .БIВОДIП'ICЯ буква П.
J
ХаЛОДIlOката,lIые ста.1И :\lapaK Э310 Э380 ПОМIЮIO
кре\lНИЯ (3 3,23%) " уrлера.1а (0,0003%) са.1ержат
серу (0,003 %), :\Iарrанщ и фасфар (IMeHee 0,1 %) о
Халаднакатаные стали MapVK (Э31100 Э3200) YCTY
пают 'П'О СВО'Ю1 'парЮlеТрЮI СТLJ.1ЮI :\I3'pOK (Э310 Э320).
Их данные не Iпр-rl'ва.J,ЯТСЯ, так :<ак Д.1Я т. :\1. м. они 'Не
П'рИ:\Iеняю1'СЯ.
3а.вады изrатавите.1И указывают '.J,ля выпускаемых
марак стали зависимасть индукции 0.1' напряженнасти
маrнитнаrа ,паля Н, а также а-ктивные lПатери 'В стаЛIИ
(BT/Kr) .пр'И некатарых значе;IIIЯХ ИН.J,укции (в lCoaTBeT
СТВИII с требоваНИЯМIИ rосТ).
АКТII'Вная -состаВ.'Iяющая така на:\Iаrничи,вания 10
состаит IIЗ патерь на rпстерезпс и на в'ихревые Т'а'ки. Па
тери на .rистерезис эта рабата, за1'рачиваемая 1Iа пе
ремаrНIIIчиваНllе стали. Вихревьш.II тока-ми называют<ся
токи, вазникающие в сечеНIIИ пла,с1'ИН ста.'IИ под .J,ей
сТ'вием Эо !до с., ha'ba-l,'Ио:\IOЙ :\1аrНИПIЫ:\1 'патака:\1 ('в 'плО'с
костях, "Перпен,J,ИКУЛЯРНЫХ ,направленшо .патака). Эти
то.КИ привадят 'к 'патеРЯ\1.
РасемаТР"'1 ВЛIIяние 'ТОЛЩИНЫ ,плаСТIIН, частоты 'Се1'И
и друrих факторов на Э1'И потери. Патери Iна !"1ИС'терез'ис
о;преде.1ЯЮТ!СЯ рабатай, затрачивае:\юй на адин цикл пе
реlмаIlнпчивания (да зар,аннай индукции) единицы 'Объема
или маосы -стали (независимо 0.'1' та.'IЩИIIЫ 'пла'ст,ин) о
При от:несении к еДИНIще времени (1 с) Iпатери на 'rисте
резис 'у,веЛИЧIi'ваются 'П"ропорцианальна частате; э. До с.,
наВ'Одимая :\lаrН'ИТiНЫ:\1 Iпатака:\I, и BllxpeBbIe 1'0'1(111 с
уменьшением 1'а.'IЩИIIЫ ,плаоетин ПРОПОРЦ1иО'нальна YMeHЬ
шаются, их праИЗВCJ.J,ение У:\lеньшаеТ'ся 'В квадрате, на
при эта:\l увеличивается числа пласт.и.н, То е. Iпатери СНИ
жаются ЛIIнейна. С увеличением ча'Статы ,павы:шаю1'СЯ
Эо д. 'с. 11 'Так Следо.ва'Те.'Iьна, патеРIИ на вихревые 'ТОКИ
прО'паРIJ:иона.'IЬНЫ толщине пластин и 'квадрату ч'аОС"I1OТЫо
ПатеРll на ВIJIхревые 1'о.КИ раосматривались в 'Преде
лах 'пластин стали. Однако. ани MarYT замыкаться и в
толще маlПlИ1'ОПрОВО.J,а через контактирующие поверх
'Но'СТlИ П.'Iа СТIIН. Прll этам Э. д. с. пластин сум МИРУЮ1'Оя,
у,величи.ваю1'СЯ патер и в \1 а rнитопроводе. Кроме '1'011'0.,
наваЩl,мые таю) СОЗ!.'l:ают свай Iвстречный пата-к, 'pa-3'Mar
нич'ИвающиЙ о'сно.внай маrниl'НЫЙ патак Паэтаму Iплас
тины стали изолируются. На величину BllxpeBbIX такав
/и патерь влияет также омическае сапративление 'СтаЛ1И,
'Каторае с увсличением садержания кремния у,велич.и'Ба
11
ется. При ЭТО I ,снижаются 'патери в стали. Палные :пате
ри можно. СЧI!тать .Б 'п'редслах раБО'ЧI!" индукциЙ 'П'рИ'мер
на .п.р.опраЦI!анаJ1ЬНЬВ-НИ к'иа!J.рату I!НДУКЦИИ (пр.и 50 [ц).
Надо. иметь в 'виду, что. с уменьшением талщины
пла'стин (,при пО'с.lедующих 'п'ра'катах) CTa.'IЬ УJПJlO11няетICЯ
и патер'и на I'истерезис павышаются. Снижается 'ка'Эф
фпциент kc. На ,ДЛЯ расчетов 'П()инимае1'СЯ k c ===0,9 (неиз
менныщ), 'па'скаЛliКУ era аткланение 3'начитеЛlша мепьше
дО!пускав в па'ра lетрах стали, реrЛЮlеН1Чlруемых 'по
rOCT.
Па l'алщине пластин стали 'ДЛЯ каждаЙ частаты и
.ма'рЮI 'стаЛI! 'Юlеется {)iпределеll'ныi', 'аПТИМУ:l-I, аl1КлаНБНИЯ
0.1' KaTapara в старану увеличения или уменьшения тал
щины :пластин. 'ПРll'вадят к УIЗС.'1I!чеШIIO -потерь. PeKa:\IeH
дуе lая толщина указана НI!же.
В табл. 2 lII'риведены 'lарки элекурате"ллческпх CTa
Таблица 2
УдеЛЫIые потери, BT/Kr, Индукция В, т,
TO-!lЩИllа IIрИ В, т, "е более
Марка стали листа. "..м при 300 А/ем,
I I не менее
1,0 1,5 1.7
311 0,5 3.3 7,7 2,0
312 0,5 3,1 7,1 1,98
313 0,5 2,8 6,5 1,98
321 0,5 2,5 6,1 1,95
322 0,5 2,2 5,3 1,95
331 0,5 2,0 4,4 1,94
332 0,5 1,8 3,9 1,92
331 0,35 1,6 3,6 1,92
332 0,35 1,4 3,2 1,92
Э41 0.5 1,55 3,5 1,90
342 0.5 1,4 3,1 1.89
343 0,5 1,25 2,9 1,89
343А 0,5 1,15 2,7 1,89
Э41 0,35 1.35 3,0 1,90
342 0,35 1,2 2,8 1,89
343 0.35 1,05 2,5 1,89
343А 0,35 0.9 2,2 1,89
3310 0,5 1,1 2,45 3,2 1,98
3320 0,5 0,95 2,1 2,8 2,0
3330 0,5 0,8 1,75 2,5 2,0
3310 0,35 0,8 1,75 2,5 1,98
3320 0,35 0,7 1,5 2,2 2,0
3330 0,35 0,6 1,3 1,9 2,0
3330А 0.35 0,5 1, 1 1,6 2,0
леЙ для частаты 50 [Ц, дана их та.lIцина и активные
патери (BT/Kr).
15
В изделиях ширпотреба применяются листы сталей
тОлщиной 0,5; 0,35 мм марок Эll Э42, иноrда Э310,
В радиоприемной аiппа.ратуре для силовых т. М. м.,
.lI!р'осселей, l1раНiсфО'Р'ма'J10рОВ -кадровой 'развертки в теле
визорах ,применяют в основном марки Э42 (иноrда Э43).
Э310, Э320 толщиной листа 0,35 мм (реже 0,5 мм). ДЛЯ
Т. М. 1М., 'раБО"I 1 ающих ,в основном :при ,постоянном з'Наче
.нии питающеrо наlп'рнжеНlИЯ (HeK0'J10pbIe специаль'Ные и
СИJювые), цеЛeJcообра'ЗоНО применЯ'ть указанные -выше
м,ар'КИ стаЛIИ 'И Д:Оlполнительно марки Э43, Э43А, Э330А.
Последние 'ре омеН!.дуют'ся и для 'Оиловых т. М. 'М. IПрИ
малых раЗ1мерах маrНИТOIпровода.
Листы сталей на повышенные ча'Стоты 'выпускаются
толщиной 0,35, 0,2, 0,15, 0,1 мм Iи 'юньше. При чаСТОl1ах
до 400 rц применяют ма1рКИ Э44, Э340, толщина KOro
рых 'ПРIIведена !в табл. 3. При ,частоте 200 rц 'приме'Няют
Таблица 3
Уд,,"льные потери, BT{Kr, Удельн сопротив
Толщина при В. Т, ие боле,,"
Марка стали листа, мм лени . OM...fJ.ol.''/J4..
I менее
0,75 1,0
344 0,35 10,7 19 0,57
344 0,20 7,2 12,5 0.57
344 0,10 6 10.5 0,57
3340 0,20 7 12 0,47
ЛIIСТЫ ТОЛЩи,ной 0,35; 0,2 \мм; при 400 rц 0,35; 0,2;
0,15 ,м'М ('рекомендуется 0,2 'мм), !при 1000 [ц O,I;
0,08 м'м. ЭllИ стаrЛИ /П.р'именяют таlкже ,в 'тр'аНiсформаторах
усилителей звуковых 'Ча'с'тот (0,35; 0,2 мм). В Iприложе
НИIИ 9,цриведены 'П'ара'ме11рЫ леН11О1ЧiНОЙ .ст,али с нижними
IIIJределами толщины 0,08, 0,05 мм.
При частотах 1'000 [ц и выше применяются обычно
маrнитно мяrкие материалы типа пермаллоя.
Выше 'Не упоми:нались 'мар'им ICтаrЛей Э45 Э48, Э370,
Э380. ДЛЯ 'сил,оВых т. ,м.,м. они обычно не при.меНЯЮ11СЯ.
В основном они предназначены для ,Qпециальных т. 'м. !М.,
работающих он широком lЦиапаЗOiне индукции.
Пютери н. с. в 'сты,ках 'м,аrнито,про.вода.
Маrнитная !Проницаемость стаЛIИ юпределяется отноше
'Нием ИНlU.укц:ии В к IнаПlряженност,и IСТlали Н (jj.===fB/H).
Ма,лнитная 'Пр'Оlницаемость 'в большой 'Степени зависит от
16
ИНДУКЦIl1И. ПастроеJЫlе зависю,юсти t===f(B) ВЫПО.1'НЯеТiCЯ
,ПО характеристике стал.и В === f (Н), СН'Яl'ай ,на Iма,rнито
'ПроОваде, :имеющем одина.Jю!вое ма' н.итнае СОlПративление
'по ,всей дл:ине маrнит.ной линии.
МаrН1и.юпр,авOIдОИ, 'Удовлетворяющим э'Т-ому треб-ова
нию, являеl'СЯ кальце'В-ой 'маrнитопровад (тораид) .
Небольшие торо.иды широка пр'именяю'flСЯ в ,схемах ,аlБта
маТИJШ, 'J1де а:н.и выI-ол'н'яютояя наrб()lРНЫМИ из штампо
ванных 'J<jалец листо.вой стали И.1И ВИТЫС\I,И 'из ленты
саотве1'Ствующей ма'РКИ 'С'таЛIl (,витые 'ил.и ленточные,
Рис. 2. Кольцевые маrнито-
проводы (тороиды) .
а наборный нз штампованных
колец; б внтой нли ленточ-
ный типа ал.
.. а)
БJ
рис. 2). Напряженнасть T3Kora маrнитаПРOlвода не за-
!висит от ДЛIИНЫ I:\I.а'I'нитнай линии и саа11веТСт'в}ет 'исход-
ным ,сваЙС11вам маr.нитноrа материала.
В [ОСТ 802-58, Iп. 40, .при,мечан'ие, !Дается наlп.рЯ'жен
IJЮСТЬ Н Iпа амплитуде. При замере в VJ.еЙСТВУЮЩIlХ зна-
чениях обычна .пр,иваднт
R
.... == У2 н .
При и,скаженнай фО'Р,ме 'Кривай TOxra
В
....== Ка Н '
rAe Ка---.....Jкаэффициент амплитуды така, доС'т.иrающий в
,неКО110'РЫХ !Специальных т. IМ. м. '3на'чений 1,8 2 и более.
Ленточные маrнито'П'ра'Воды с длин ай маI1нитнай ли
нии оОТ 0,4 a 1,5 1М ,наШЛIИ шир{)'кае Iприменение пр,и из
rатавлении Т'рансформаl'ОРОIВ тока в устана'Вках ВЫСоОкаrа
напряжен,ия. Для 'напряжений 6 и 10 'кВ эти трансфар.
матары .выполняются как лентачными, так и наба'Р'НЫМИ
из штампаванных r-абразных 'пластин, катарые сабrира
ются так, 'Что'бы зазары чередооаЛII.СЬ са сплашными
пластинами (Б'пере рышку). Так ка'к Iкаждая Iплас'Т'ина
имеет ,па два зазара, та 'на пути маrнитнаI10 .патока ,бу
дет четыре стыка. Часть IмаrнитнаI1а 'патока прахадит .че-
рез зазор, часть 'перехадит ,па 'пла.ска'Сти 'сапри.каснаве-
2 412 17
iшя 'в со едние пла'стИ'ны. При этом потоК в сквознЫх
. 'П.'Ia-стинах на участке !Перехода }'Iвеличивае'I'СЯ, ч'I'O :при
'нод!Ит 'к увеличению активных потерь 'в 'стыках и Зоначи
теЛЬНQМУ 'у1ВеличеIlИЮ тока н:а;vшrН1Иiчива:ния 10.
Ориентировочную оценку повышения 'на'ПрЯЖe1lIНОС1'И
Н, вызываемой наличием стыков, дает сра,внение xapaK
терИСТIIК В ===f (Н), 'снятых до ЗоНачите.1ЬНЫХ кратностей
1,5
в
3. j....--' ........
1----'"
L..- ...,..
, I "" ...... t::: ...... .....
...... .....
1< "" / /' .....
....
t / "'1 ,,/ 7- 2
/ V;,
I /
J
2,0
Т
1,2
О
2Ь
50
75
100
1,5
v . .j....
l/- J,--3 ........ ......... . I---
.......... с..,.... ........
J ;' ,;" l....... ..... -
"'"
/ /" -/ ,./' 2 .... I--- ,....
'/ "'1 1 .... ......... ......... f--o- I
/
J I -' :...;: .........
h .....
01 ([а/ "" ......... С,
/' ....--
II/ " 1/ 5 v k
I/
I '/ 7 V v 4
/1/ v
/
I '/ ,
I 17 Н
2,5
,O
7,5
А/см
><1О0А/м
1,0
0,5
О
Рис. З. Заводские характеристики маrнитопроВОДОВ.
1 маrннтопровод ленточный типа ол, сталь марок 941, Э42; :l наборныЙ
нз штампованных r-образных пластин, сталь марок 941, 942, Э45, Э46, 947,
Э48 с длиной маrиитной лнннн 45 см; 8 ленточный типа ол, сталь марки
Э310; 4 с длИНОЙ маrнитной линин 'c 9 СМ (с четырьмя стыкамн), сталь ма-
рок Э41, Э4 ; 5 то же, 'с 18 см; ДОПУСТНМЫЙ разброс характер'"
стнк 1 и 2; . . . . кривые 4 и 5 ПЕ'ресчитаиы по кривым I и 2.
18
(до 100 A/C);I) на ленточН'ом и на60РНОМ маf'lНИТОПрОВО
дах (рис. 3) [л. 3].
Поскольку СОПРОТ1ивление 'стыков .определяется ,повы
шеноНЫМ з'начением ИНДУ,КЦИИ в ст-алях, а :п:р'И Пlрмелыных
инД!укциях хара'ктеристики С'J1алеЙ различных ма'ро'к
сближаются, 'потери 'В стыках мало за'вИ'сят ОТ каче'С11ва
стали. Сопротивление 'стыков также 'почти 'не зависит 'ОТ
J,лИ'ны :\-ш,rнитноЙ Л'ИНIИI и 'Входит как 'постоянныЙ и
в-есь'ма зна'ЧительныЙ 'ко:\-нпонент, определяемыЙ И:НДyJК
диеЙ и количеlCт.вом стыков.
Пр'и уменьшении .длины маrниl'НОЙ линии оопр'()Тив
ление 'стыкОВ 'по отношению 'К е..'l!инИ'це .дли'Ны 'маf'lНИ,НОЙ
ли,нии увеличивается лропорционально ее уменьшению.
Поэтому .при уменьшении длины маrнитоНОЙ л'И'Нии .в п
раз \.'I.ля каждоl'О значения индуКЦИИ разность между
напряженностя'ми ,Кlривых 2 и 1 увеличится 'В п Iра'З.
Например, пО'стрО'им кривую B==f(H) для маrнитО'прО'вО'да сдли
нО'й маrнитнО'й линии 9 см, имеющеrО' четыре участка пО'вышеннО'rО'
СОПРО'ТlIIВления. МаrнитопрО'вО'д (кривая 2) имеет длину [с ==45 см,
следО'вательнО',
п==45/9==5.
ПрО'ведем пО'стрО'ение rрафически. При индукции В== 1,0 Т O'Tpe
зО'к аЬ, увеличенный в 5 раз, сО'О'твеТС1'вует О'трезку ас, тО'чка с на
КРИВО'й 4 сО'О'тветствует напряженнО'сти Н ==5 А/см. АналО'rичнО' Ha
ХО'дим ТО'чки для друrих значений В. Так же МО'жнО' пО'лучить кри
вую при длине [с == 18 см (кривая 5). ЭТО'т расчет О'риентирО'вО'чен,
стали имеют БО'льшне дО'пуски, завО'дские характеристик'и ЩJИбли
женны.
Выше данО' О'пределение маrнитнО'й прО'ницаемО'сти стали !l==B/H
ПО' характеристике B==f(H) лентО'чнО'rО' маrнитопрО'вО'да. НО' маrни
тО'прО'вО'ды из штампО'ванных плаС11ИНИ имеют ПО' четыре стыка.
Имеются рекО'меН;J.ации [Л. 1] для маrнитО'провО'дО'в, имеющих
стыки или зазО'ры, применять УСЛО'вную эк.вивалентную .ПРО'ВО'димО'сть
I.1з. При ЭТО'М напряженнО'сть следует О'БО'значать НЗ, ПО'СКО'льку
включаются также пО'тери н. с. в стыках. БО'лее целесО'образнО' при
нять О'тнО'шение !lз к !l стали 'пр'и О'динакО'вой индукции !lз/I! == Н/НЗ.
ОБО'знаЧИ\1 ЭТО' О'тнО'шение кО'эффициентО'м k",:
н / Нз == k",.
(I 1)
КО'эффициент k", характеризует степень испО'льзования стали.
ОбратнО'е значение 1/ klJ. сО'О'тветствует кратнО'сти напряженнО'сти НЗ
ПО' О'тнО'шению к Н стали. ПоскО'льку в выражении (11' введены
тО'лькО' напряженнО'сти, ТО' ПО' коэффициенту k", МО'жнО' О'ценить сииже
ние параметрО'в стали за счет стыков характеРIIСТИК, приведенных на
рис. 3. Определим значения кО'эффициента k", для маrнитО'прО'вО'дов,
сО'О'тветствующих кривым 2 и 4. Индукцию примем В == 1,0 Т. Па
выражению (11)" для кривай 2k",==H/Hz, Н==0,7 А/см, На==
2*
19
:; 1.7 А/см, k",==0.7 /1, 7==0,42. I/k.... ==2.4; для кривой 4 k", == Н / Н 4 .
Н4==5 А/см. k",==0.7/5 == 0.14. l/k",==7.1.
Индексы I!1р'ИНЯТЫ цнфровые по номерам крнвых. Нооряженность
стали Н 'без индекса (кривая .'. ленточный маr.ннтопровод).
Аналоrично определяются значения коэффициента k", для друrих
значений индукций.
На рис. 4 приведено примерное соотношение маrнитной проиицае
мости. При начальных индукциях k", близок к единице. С увеличением
индукции (в пределах рабочнх) k", значительно увеличивается.
ПО коэффициенту k", не только определять сиижение параметров
стали по отношению к маrнитной проницаемости сталн, но сравни
вать два маrнитопровода разных размеров, 'имеющих стыкн. для
оценки сннжения параметров стали с меньшим размером. Напрнмер,
по кривым на рис. 3 k",===H2/H4; ,при 8===1.0 Т k",===1,7/5===O,34. Не-
которые маrнитопроводы имеют по ДlВa стыка (а не по четыре).
Ш т а м 'п а в а н н ы е 'П л а с т и н ы Д л я м а r н и т o
про. в а Д а в. Бальшинства т. М. м. выпал'Няются двух
Рнс. 4. Маrннтная проницаемость
маrнитопроводов.
1 J! стали; 2 J!э иабориоrо из пла-
стин стали; 3 J!э то же. но с умень-
шенной длнной lc.
типов (Р'ИIc. 5): Iброневай БТ, ,аобранный 'на :плаСТ1Инах
типа Ш, ,и -стержневай СТ, собранный на IПласти'Н,ах П и
r; т. 'М. м. СТ имеет а б матки, :ра-с-паложенные на 'Обаих
стержнях (дв'ухкаркаоный) и СП с аб.маl1Ко.й на 'Однам
стержне (аJI:накарК1а'сный).
у БТ средний стержень d является аснавным. На нем
чюмещаеТlCЯ абма1'ка (абычн'О на кар-касе). Осталь'Ные
'Размеры: Ь 'illирина 'О'кна, h BЬ!lOOT,a окна (tД.лина), c
ширина ,крайних стержней и З8'мыкаюIЦ!ИХ старпн (Яlр
МО), а rl'Oлщина -маrНИТОПРОВОдJа ('на рис. 5 не IПOlказа
на). Размер d Iвыпо.лняет'ся абычно от 4 \Да 1 'см (ИНОI1да
да 0,9 'и 0,8 см).
МаТ:НiИто.:провад и ,пластины абаЗН8'чаю1'СЯ Ш40
ШIО (;па ширине, выраженнай в МИЛЛИ'Ме11рах).
ПРИiВедем ориеНl1ИРОВ!Оlч-ные значения \раэмера'в. ДЛЯ
БТ: b==.(I,2+0,6)d; h== (1,5+3)d; с== (0,5 +0,65) d. Для
20
СТ b==,{1,2--;--2)d; дЛЯ СП b==,{1--;--1,5)d; дЛЯ СТ и СП:
h (2--;--З)d; 'для БТ иСТ: а== (l--;--Э)d. Раз'меры дalНЫ
для 50 [ц. Для mОБышенных частат а 'ПРiИнимают .от 0,6
да 1 ,5 2.
Для tCтащща'Ртизации размера.Б 'вводятся .межlЦУIВе.дом
cTBelHHbIe нормали. Они оrраНИЧИiвают указанные 'раЗlме
'ры опреде.лен:ными С'ОО'11нашениями, удовлет,воряющИlМИ
бальшинство общих l1ребаваний ,к т. .м. 1М., И !ВU30lдЯТ 'ТWПЫ
И 11Иlпараз'меры для пла'С'тин, .маrнитоп.ptавад:а'В и транс-
форматоров. В :приложениях 1 и 2 :rrр.иведены оснавные
СТ
d.
: [[lli [[1]J
СТ а)
О)
б)
d Ь d
00
d
2) д)
Рис. 5. Пластины стали для маrнитопроводов.
a B пластины ВТ типа Ш. 2. д пластины СТ типов П
и r; СТ СТЫКИ В маrнитопроводе.
нармали на штампаванные пластины и маrнитапра
вады БТ.
Специаль'ные т. м. М. 'в ,большинстве IВЫlпалняют с
аткланением 'Не ТОЛI>ка :01' 'нар'малей, на и 0'1' 'Пр:ИБеден
ных выше зн.ачений.
На некот.орых заlводах 'применяют lНормали на лен
то:чные (разреэные) маrнитапроводы. Эти нармали не
lIiР,ивСХдИМ, rПоС'калЬ'ку ОНИ не тех'нолаrичны для IмеЛКQlCе-
'РиЙноrа произ'ва\ll.ства.
Для 6аЛЬШПН'С1'ва нармалей ,на маrНИТOIправа1ды БТ
ширпна я'р'ма c O,5d. ПаэтО'му .значение с 'У1ПО'МИiнается
в 'Тех нор.малях, rде .она атлична ОТ У'ка'заННOI а з'на'ч'е'Н'ия.
Приведем дл,я БТ шира а Iр.аспространенную 'нармаль
НО.666.000. Она И\меет аClНО'БНУЮ 11 допалнительную .мa
дификации. Па аснавнай b==d, h==2,5d, по допалнитель-
21
най h=== I,5d. Та.1щина маrН'II'Т'опра.ва.::t:a обеих маДИфИlка
ций 'па !Нормали выпалняется па IПiроrрессии (см. П I), на
праизвщстве ч-а,стО' пр.ю.lеняют раз,мер а == (1; ! ,5; 2;
2,5) d.
Трансформатары БТ выпалняются обычна на Iпла,сти
,нах 'да 1Ч1'пораЗI 'lе.ров Ш25 Ш32. ПромаЗ\.J:касть и 'вьюа
Iкая стоимасть 'Штампа делают 'бальшие размеры Н'eBЫ
'rодным,и. Па'мимо э'юrа, Iпа ряду ,паказателей они YCTY
пают трансфарматарам СТ. ПО'следн.ие 'MorYT IПРИlмеНЯТblСЯ
для .МОЩНЫХ Т. 'м. м. ,при абязательном Уlсла,вiИИ, Чllа 'пер
!Вичная и втор'и'чная абматки 'р.азнесены IHa оба стержня.
РаlCпалаrать 'пеР'Вl1ЧНУЮ абмотку на аД:НОIМ стержне, а
вторичную 'На (втаром не.J,ОПУСТИ.МО, та'к 'ка'к при 'Э'ЮМ
знаЧ'ительно ,па'вышают'ся Iпатаки рассеЯ1IШЯ и резка 'Сни
жаются втар,ич'ная Iм'ащность и к. П. Д. Т'раНСфOlрматары
СТ! дЛЯ павышен'най мащнасти применять не peKaMeH
ДУе11СЯ.
Выше показано 'влияние 'стыков маrН'ИТQlпровода 'на
аПРОТИВ.1ение ма.rнитнаrа ,патО'ка. Раоо:\-IOТРИМ пластины,
,применяемые в 'маrНИТОПРОВ()IJ,е БТ, и их маl1нитные /и
тех,нала'rичеСlш'е 'показатеЛIИ. Чаще всею 'Применяются
'пла,стиiНЫ, rпоказа'нные 'На 'Р'И'С. 5, а. МаI1НИТOiпра.ваlд на
этИх 'пластинах имеет четыlее 'стыка на пути Iмаrнитнаro
па1'О"ка, ЧТО' зн.ачительна lПавышает маrн,итнае сапротив-
ление. Особенно ЭТО' сказывается 1a Iмалых т. .м. м.
(с ма.'Iаи J,линай маr.нит,най ЛИ:НIIIИ). МаrнитоправOIдЫ 1a
пластинах, п'риведенных ,на .рис. 5, б и в, имеют 'па два
-стыка, патери на сапротивлении стыкав в 2 раза меньше.
Из них :втарай 'J1и'п ('рис. 5, в) давнО' и необасн'О'ван'На
за1быт. Из указанных ,плас1'ИН Iнаlибалее сложны в ICбор
lКe IПЛа.стины, 'показанные на рис. 5, б, п.рИlменение их
требует 'укорочения кар-каса, Оl'ран'Ичивает вы-сату щек
'Ка'Р'каса, испальзуемых ча'ста для .крепления 'выводов,
затрудняет сборк'У !при бальшО'м каличеС11ве выводав.
Пла,ст.ины, 'Паказанные на Р,И'С. 5, в, ,балее тех'Н'ал-оrичны:
может быть 'Пр'име:нен 1Карlкас 'НОРlмальнаrа размера,
сбор'ка значительна 'праще, чем пла.Сl1ИН, показанных на
р,ис. 5, б.
Сказанное относится к пластинам с нормальной шириной Яр\1а 1.
O,5d. В некоторых случаях ярмо уширяют до значениЙ c
(O.670.65)d. При этом с насыщением OCHOBHoro стержня ярмо IIС
достиrает насыщения и оrраничивает резкое 'возрастание тока [о.
что допускает повышение ИН!lУКЦИ'И в основном стержне. Уширеиие
ярма применяют нноrда по ширнне окна b d и почти всеrда при
уменьшенной шириие окна.
22
Остановимся на этО'м пО'дробнее. Одним из пара.метров маt-НИ'!'6-
прО'вО'да является дли.на маrНtИТНО'Й линии [с. Эта длина дЛЯ БТ (при
c O,5d) О'пределяется пО' осевым линиям ярма и пО' средней линии
ПО'ЛО'вины ширнны O'CHO'BHO'rO' стержня.
При уширеннО'м ярме частО' О'пределяют длину маrнитнО'й линии
ПО' асевым лlиниям ярма н за О'снО'ву -расчета ПРИНlIмают IIНДУКЦИЮ
O'CHO'BHO'rO' стержня.
Например, средняя длина маrНIIТНО'Й ЛИНIIИ пластины ТlI'па Ш20
ПО' нО'рмали НО.666.000 17,14 см. При этО'м же О'кне, нО' "с уширенным
ярмО'м (0,6 и 0,65) d длина [с соответ,ственнО' равна 17,62 и ,17,86 см,
т. е. с уширением ярма [с нескО'лькО' увеЛИЧ'И1вается, ЧТО' при фО'р-
мальнО'м расчете IIIО' ИJlДУКЦИИ среднеrО' стержня ,ПРIlВОДИТ к фиктив-
нО'му пО'вышению пО'терь в стаЛII.
Следует иметь в ВIIДУ, ЧТО' при ИНДУКЦИ11I В О'снО'внО'м стержне
B I,2 т индукция в ярме B I,O Т-(-при c O,6d). Удельные пО'тери
в 'Стали ярма Ре (Kr) снизятся в 1,22, НО' п()скО'льку маеса ярма уве-
личена в 1,2 раза, активные 'ПО'тери снизятся в 1,2 раза прО'тив нО'р-
мальнО'rО' выпО'лнения ярма. При c O,65d пО'тери СНtизятся в 1,3 раза.
ЭКiвивалентная длина ярма (ПО' активным пО'терям) 'СО'О'тветственнО'
снижается в 1,2 или 1,3 'раза, а не увеличивается, как ЭТО' имеет
местО' пр'и фО'рмальнО'м расчerе [с и Ре.
ЗначительнО' 5О'льше разница в патерях н. с. в стыках. Разница
между кривыми 1 'и 2 (рис. 3) при нндукции 1 Т (О'трезО'к аЬ) при-
мернО' в 5 раз меньше, чем при 1,3 Т, следО'вательнО', пО'тери н. с.
в уrлО'вых стыках не превысят 20 25% ,пО'терь в 'Стыке O'CHO'BHO'rO'
стержня.
НеБО'льшО'е уширение ярма применяется в СИЛOiВых мО'щных
транофО'рматО'рах (О'ткуда и заимствО'ванО' уширение ярма для
т. м. м.). В ,первых стыКiИ всеrда распО'лаrаются в зО'не уширения.
На пластинах, приведенных на рнс. 5,8, стыки распО'лО'жены на
уча'стках 'ПониженнО'й индукции. ПО'этО'му уширение ярма О'чень
эффективнО', О'сО'беннО' 'при нО'рмальнО'м О'кне. Характеристики .пО'дО'б-
HO'rO' маrнитО'прО'вО'да близки к кривО'й 2 (prИ'С. 3), ЧТО' допускает
значительнО'е пО'вышение индукции даже на малых т. м. м.
в приложении П-2 даны основные размеры нормали
НИО. 010.005 с уширенным ярмом и уменьшенной шири-
ной окна и ориентировочные значения КОЭффИ Ибнта КМ
по ,[Л. 1].
Стержневые маrнитопроводы (рис. 5 2, д) имеют
четыре стыка, оба стержня выполняются обычно одина-
ковОй ширины, как тра,нсформаторов СТ и СП. Пос.коль-
ку трансформаторы СТ выполняются обычно для по-
вышенных мощностей, СНИЖбние тока /0' менее
существенно.
М а r н и т оп р о в о Д ы с у ш и р е н н ы м о с н о в а н и-
е м п л а с т и н. Особо надо остановиться на маrнито-
проводах, вынол.ненных на пластинах, ноказанных на
рис. 6. Эти пластины отличаются отсутствием верхней
замыкающеЙ перемычки. Нижняя перемычка выполня-
ет'ся для маrнитопровода БТ той же ширины, что и
23
средний -стержень (d), д.IIя СТ Двайнай ширины (2d).
Сабираются плас1'ИНЫ впrрекрышку. Сверху и снизу
с торца палучается решетка с прадальными прасветами.
Сечение па всей длине маrнитнай линии адинакаво, Kpa
ме уrлав, rAe сечение вдвае бальше. Перехад патака
в паперечные пластины праисходит па плащади сапри
каснавения пластин, катарая составляет для маrнита
провада БТ (n 1) d 2 , дЛЯ CT 2 (n l)d 2 , rAe n
числа пластин в пакете. Пренебреrая единицей, получа
ем:
в маI1нитаправоде 'На этих пластинах индукция на
участках перехада пачти в 2 раза ниже индукции
в стержнях, что. привадит
к снижению активных па-
терь и не привадит к YBe
d JIич-ению маrнитнаrа co
пративления 1 о. Маrнито
правад на этих пластинах
имеет каэффициент K t,
близкий 'к единице, и co
храняет параметры стали.
Следует сказать, что.
пластины такай канфиrу
рации применялись в aT
дельных случаях уже да'В-
на. На их применение
!:Jпределялось стабиль-
ностью маrнитапровода и постоянствам така намаrничи-
вания, пачти не зависящеrа ат качества штампавки и
сборки, чем эти пластины вьп'одна атличаются <от пла-
стин обычнаrа прафиля. При этам упращается сбарка
маrнитопровада.
Преимущества маrнитных характеристик этой канст-
рукции аставались без внимания, пока не паявились Mar
нитна мяrкие материалы типа пермаллоя -с очень высо-
кой маrнитнай проницаемостью.
С п л а в ы пер м а л л о я. В савременных l'ысакаэф-
фектИ'вных маrНИТНЫХ преабразавателях во мнаrих
случаях маrнитные материалы рабатают в ,слабых Mar
'Нитных полях. Эта привела кразрабатке навых маrнит
ных материалав iНa .оснаве железо никелевых сплавов
с очень высокой начальнай и максимальнай мarнитной
проницаемостью.
24
для БТ пd2,
l
2d
j
с
d
I 2d
I
а)
Рис. 6. Пластины стали с уширен-
ным основанием.
а тип Шу; 6 тип Пу. Пуиктироы
указаtiЫ иижиие пластииы.
для CT 2пd2.
( 12)
ь)
С появлением пермаллоев выявилась неприrодность
маrнит'Опроводов, имеющих на пути маrнитноrо потока
участки повышенноrо сопротивления. Неизбежен был
переход на маrниrопроводы типа тороидов, слож,ных п'О
технол'Оrии выполнения обмоток, оообе'нно для мел!ко-
серийн'Оro производства.
Для выяснения возможности использ'Ования !Новых
маrнитных материалов не только в виде 1'ороидов, но и
С применением штампован,ных пластин пр'Оводились ис-
пытания в Союзе и за рубежом. Автором в б. ЦЛЭМ
Мосэнерrо в 19Б6 r. праводились испытания маrnит'Опро-
ВОДОВ на пла'стинах типов ШиП, но с уширен!Ным 'ОСНО,
ванием на rорячекатаных сталях и :на пермаллое I[Л. 8].
За рубеж'Ом пров'Одились испытания различных конст-
рукций, в том числе а,налоrичных типу П, с уширенным
ос'Н'ованием (рис. 6, 6) [Л. "15]. В М'Оскве а'нrлийская
фирм€! демонстрировала аналоrичные пластины типа Ш
с уширенным основанием [Л.l6]. Испытания проводи-
лись на различных материалах с подобными к'Онфиrура-
циями пластин. Выводы по /И,спытаниям, пров'Одимым
независимо разными авторами, в оонов'ных положе'ниях
совпадали. Тороиды для новых маrНИl1НЫХ материалов
во мноrих 'случаях в'Озможно заменить маrнитапровода-
ми из штамп'Ованных пластин, аналоrичных приведен-
ным на рис. 6.
.основным качеством этих сплавов (помимо высокой
'начальной и максимальной маrнитной проницаемости)
является высокая линей.ность начальной части характери-
стики В==={(Н), резкий переход в насыщенrную часть
(уз!кая петля rистерезиса). Применяются сплавы пермал-
лоя до .10 20 к.rц. Некоторые сплавы имеют предел
значительно выше.
Сплавы пермаллоя содержат от 33 до 80% никеля,
до 10% леrирующих присадок (молибден, кобальт, хром
и др.), остальное железо. В наименовании марки спла-
ва указывают ero состав: БОН (.50% никеля), 79НМ (79%'
никеля 5 % молибдена). с,ПЛalВ марки БОН имеет индукцию
насыщения ВМ=== 1,5+ 1,6 Т, потери при 80.5 составляют
1,3 1,5 BT/Kr, при В,.о 5 '5,5 BTf,Kr. Для сплава марки
79НМ 8 м ===0,7 +10,75 Т, потери при ВО.5 составляют O,5
0,55 BT/Kr (указанные значения потерь относятся к часто-
те 400 [ц). Супермаллой анал'Оrичен сплаву 79НМ, но
имеет присадку маrния 0,5%. Из всех сплавов 'Он имеет
наf!большую начальнуlО и максимальную проницаемость.
25
Пермаллаевые сплавы нетекстураванные (rOCT 10160
62) .
Па:VlИма сплавов пермаллая дастатачна высакими
маrнитными свайствами на павышенных и ультразвука
вых частатах абладает сплав железа с аЛЮ:VlИние:vr
алфенал (марка Ю 16), era максимальная индукция
В м ==-О,7Т, 'На па максимальнай маrнитнай праницаемасти
ан балее чем в 2 раза превосхадит сплав 50Н. Блаrада
ря сваей дешевизне алфенал в рЯ.'Iе случаев мажет KaH
куриравать с пермаллаями. .
Та абстоятельства, что. для пермаллаевых сплавав
неприrа насrь устареЕшей канструкции пластин маrни
топравада была ачевидна, спасабствавала широкаму
внедрению для этих -сплавов навай кО'нфиrурации
пластин для специальных т. м. :VI. в автаматике, теле
механике и друrих абластях. Для электратехничеоких
сталей эта фарма пластин принята на некатарых пред
приятия как, например, на Чебаксарскам электрааппа
ратнам заваJ:е, rде пластнны типав Шу и Пу ширака
при меняют для специальных т. м. м.
Витые маrнитопра'Вады броневаrа и
с т е р ж н е в а r о т и п а _ В условиях мелкасериЙ'Наrа
праизвадства MarYT выпалняться маl1нитаправады витые
(лентачные) . Они изrатавляются браневаrа и стержнева
ra типа (рис. 7). Для таких маrнитаправадов следуеr
ПРИ:\>lенять лентачную сталь. Саrласна rOCT 9925 61
халаднакатаная руланная сталь выпускается различных
марак талщинай 0.1' 0,05 да 0,5 :VIM при ширине 0.1' 5 мм
и выше. В П 7 приведены марки и размеры пент, приме
няемые для т. м. м. В оснавнам (для 50 rц) применяют
ся марки Э310 Э330А, 0,35 мм, для специальных
Э370, Э380.
При атсутствии ленточнай стали мажна атрезать 0.1'
листав ха.'Iаднакатаной или rарячекатанай стали caOT
ветствующие паласы (абязательна вдаль праката).
В местах переrибав ленты река lендует-ся пракладывать
вкладыши из rетинакса или ш:ютнаrа дерева, примерные
абразцы катарых даны на рис. 7,е. Их прафиль апреде
лится та.'IЩИ'НОЙ ленты и rабаритами маrнитаправада.
Вкладыши абеспечивали ба.'Iсе платную наматку сердеч
ника и меньшую механическую напряженнасть стали
в местах изrибав (а чем сказана ниже). Н аматка ве.'Iет
ся да запалнения акна каркаса, затем заклинивается
паласкай rетинакса O,5 1,0 мм. Прн наматке сердеЧIIII
26
ка llByxKapKaOHoro трансформатора ПО./lOса сfали про
ходит через оба каркаса (при сборке следует учесть
полярность и удобный монтаж выводов). До намотки
рекомендует,ся скрепить оба IKapKaca. Для броневоrо
т. м. м. намотка ,сердечника ведется одновременно двумя
лентами, так чтобы они заходили в окно каркаса с oд
ной стороны. Оба полусердечника заклиниваются одной
полоской rетинакса.
Преимущества таких маrНIIТОПРОВОДОВ в том, что OT
сутствуют участки повышенноrо сопротивлеНIIЯ, маrни
топрово..1 воспроизводит параметры стали и сохраняет
а)
[Y
2)
б)
о)
Рис. 7. Ленточные маrНИТОПрОБОДЫ.
а БТ типа ШЛ; б СП; в ст типа
пл: z вкладыши.
маrнитную проницаемость ,стали . Кроме Toro, размер
каркаса не оrраничен предварительно размерами окна
маrнитопровода. К недостаткам следует отнести слож
ность изrотовления и ремонта.
В настоящее время ленточные сердечники начинают
широко применять как для силовых, так и для специ
альных т. м. м. Однако выполнение, приведенное выше,
нельзя поставить .на конвейер, что является серьезным
препятствием. В заводских условиях ленточный сердеч
ник проклеивают, разрезают на две подковки и торцы
пришлифовывают. При трансформаторе СТ оба зазора
приходятся внутри кар:каСОЕ.
Слабым участком в технолоrии изrОтовления таких
маf1НИТОПРОВОДОВ является шлифовка торцов подковок
маf1нитопровода. При средней ДЛИНе маrнитной ЛИНИи и
шлифовке торцов с точностью до 3 мкм сОпротивление
маrнитопровода повышается на IO 15%, дО 5 мкм дo
27
20%. При зазаре 2х 15 MkM сапративление маrнитапра
вада, выпалненнаr.о на пермаллаевам сплаве, мажет па
БЫСИТЬ-Ся в 3 10 раз [Л. 1,15J. При уменьшении длины
маrнитнай линии 'с.опративление зазарав не изменится,
на па атнашению к длине 'с саатветственна павысится.
В палукустарнам пр.оизвадстве практически невазмажна
абеспечить требуемую тачнасть шлифавки.
В Iпоследнее время падабные разрезные маrнита",ра
вады с детаЛЯ'МJ; ,крепления и картанными карка1сами
(без абматок) выпускают,ся для радиалюбителей. К Ним
прила'rается па'спарт 'С рекамендуемыми электрО'маrнит
ными параметрами и указаниями па применению. При
менение таких маrнитопрова:цав для т. М. м. аrраничена
и допустима лишь пасле праверки их параметра'В, в a'C
новнам B {(H), паскальку эта характеристика Я'Вляется
асновнай. Фактичес,ки на 'м<наrих партиях эта xapaKTe
ристика лучших паспартных данных.
Паэтому при применении таJКИХ маrнитО'правадав
'в мелкасерийнам пр.оизвадстве рекамендуется снятие их
характеристик В , (Н) 'с 'разнесением па катеrариям и
паследующим ИClпальзаваlнием IB заВИ1симасти .от техни
ческих условий. Эта ра'сширит обла'сть их применения.
При фарсирО'ванных режимах и павышенных требава
ниях надежности ка'ртанные карка,сы следует заменить.
При сталях с Высокай начальнай маrнитнай прони
цаемО'стью применение витых разрезных маrНИТО'ПРOlва
да'в не мажет быть рекамендО'ва'на, так ,как атрицатель
ный эффект зазара праявляется уже при начальных
значениях индукции.
М е х а н и ч е 'с 'к а я iН а п р я ж е н н а с т ь с т а л и.
О т ж и r 'с т а л и. Начиная 'с rПраката листав стали на
заlваде, в л'И'стах саздается механическая напряженность.
Еще балее она увеличивае1'СЯ при механическай абра
батке листав стали, штаМПQlвке пластин, атВер'СТИЙ, рез
ке и даже при сбарке маrнитаправада за счет переrибав,
неизбежных'при:некатарых 'канфиrурациях пластин. При
этом ухудшаются маl1нитные -свайства ,сталей, павыша-
Юl1СЯ аlктивные патери, снижается маl1нитная праницае
масть. Э1'а ухудшение Iпараметрав стали асобенна з'Начи
Тельна -с'КаЗЬI'Вае1'СЯ в пределах рабочих значений индук
ций. Для снятия наmряженнасти ,пластин их падверrают
термическай абрабатке атжиrу. Васстанавительный aT
жиr пО'вышает маrнитную Щ:юницаемость 'На 50 70% и
балее пратив перваначальнай.
28
i'екоменщщии разных авторав па атжиrу и 1'exlliaJ10-
rии атжиrа ,на различных предприятиях нескалькО' раз-
личаются. НО' оснавнам все спосО'бы ,свадятся к четы-
рем видам: 1) ва,куумный атжиr, 2) отжиr в атмосфере
а:z:r..арада (инертнаrа rаза), 3) атжиr с О'rраниченным
даступам ваздуха (кисларада) , 4) без оrраничения
даступа вО'здуха ускаренный акисный атжиr.
Лучшим является вакуумный атжиr, незначительна
уступает ему вадарадный атжиr. На ани требуют дапал-
нительнаrа памещения, абарудавания и трудаемки. Па-
этаму эти спасабы атжиrа применяются в аснавнам для
маrнитна-мяrких материалав типа пермаллая. Тем'пера-
тура атжиrа 1000 1200°C.
Отжиr с аrраниченным даступам ваздуха праизвадит-
ся в наrревательных печах с укупаркай асбестам или
пескам, с укладкай чуrуннай стружки и прамазкай ще-
лей аrнеупарнай rлинай. Температура атжиrа электра
технических сталей 800 gOOO С с выдержкай 3 4 ч.
Охлаждение са скарастью 500 С в час. Чуrунная струж-
ка, акисляясь за счет кисларада ваздуха, аrраничивает
даступ кисларада к стали. Па этаму спасабу дапустима
атжиrать и пермаллаевые сплавы, если нет вазмажнасти
применять вакуумный или вадарадный атжиr, на при
температуре атжиrа 1000 1200°C.
При ускареннам акиснам атжиrе пластины увязы-
ваются 'в юакеты (Iправолакой), укладываются на Пр'ати-
вень и закладываются в печь на 10 20 мин при темпе
ратуре 7500 С в зависимасти ат rабаритав пакетав. За-
тем выrружаются и укладываются на лист асбеста. Этат
атжиr уступает предыдущему, на снимает наклеп пасле
механическай абрабатки и абеспечивает заметнае павы-
шение маrнитных параметрав стали.
НадО' иметь в виду, ЧТО' мнаrакратный атжиr вре-
ден выrарают некатарые кампаненты в стали. При
неабхадимасти павтарнаrа атжиrа паследний праизва-
дится при паниженнай температуре. В литературе спа-
сабы атжиrа аписаны дастатачна падрабна (л. 1, 13].
Пластины пасле атжиrа не следует паДверrать меха-
ническай дефармации (удары, изrибы), так как павторна
паявляется механическая напряженнасть. Наименее эта
сказывается на сталях rарячей пракатки. На халаднака-
таных сталях маrнитная праницаемасть мажет нескаль-
ка снизиться (на 15 20%). Значительна снижается Mar-
нитная праницаемасть маrнитна-мяrких материалов типа
29
l1ермаллоя, на которых заметное снижение вызываЮТ
даже слабые механические воздействия (изrибы, леrкие
удары, зачистка шкуркой).
При выборе той или иной конфиrурации пластин CTa
ли следует учитывать возможную деформацию пластин
в процессе сборки маrнитопровода, ухудшающую их
маrнитные параметры. При изrотовлении т. м. м. С лен
точным маrнитопроводом лента стали до навивки долж
на пройти отжиr. При навивке повторноrо появится He
которая напряженность. Вкладыши обеспечивают более
плотную намотку, снижают также повторную напряжен
ность за счет более полоrих изrибов ленты. Для этой
же цели в малых т. м. м. можно применять более TOH
. кую ленту (0,2 мм).
Ш т а м п о в к а п л а с т и н. Качество штамповки
. в большой степени влияет на параметры маrнитопрово
да. При качественной штамповке мелкие заусенцы обыч
но BbIropalOT при отжиrе. В кустарном производстве
трудно обеспечить точность инструмента (пуансона и
матрицы). Подчас один и тот же инструмент применяют
для штамповки пластин толщиной Or5 и 0,35 мм. Это
приводит К заусенцам по периметрам пластин. То же
имеет место и при затупленном инструменте. Вызывае
мые заусенцами замыкания пластин приводят к пО'выше
нию тока намаrНИЧlIвания и потерь в стали, также сни
жают плотность сборки (особо значительное на пласти
нах, показанных на рис. 5,6). Крупные заусенцы сни
мают механическим путем на абразивных Kpyrax. Иноr
да их снимают, пропуская через вальцы, но это может
привести к наклепу и деформации пластин, так как ли
сты по толщине MorYT иметь значительные допуски, раз
личные для разных толщин листов (rOCT 802 58 и
9925 бl). Торцевые заусенцы недопустимы на кромках
пластин в местах стыковки. Снятие заусенцев произво
дится до отжиrа.
При штамповке пластин из холоднокатаных сталей
следует располаrать сталь так, чтобы направление про
ката (текстуры) совпадало с осевым направлением
основных стержней. Поперек текстуры маrнитное сопро
тивление и потери повышаются при листах толщиной
0,5, 0,35 мм в 1,8 2 раза, при 0,2 мм до 2,2 раза.
Штамповка под уrлом к текстуре может (в зависимости
от уrла) привести к еще большему увеличению сопро
тивления. (По данным США на изrотовляемых ими CTa
30
лях сопротивление поперек проката выше в 3 5 раз,
более текстурованы {л. 1].) При применении пластин,
показанных на рис. 5,а верхние перемычки с.педует
штамповать отдельно вдоль проката. Пластины rоряче
катаной стали также рекомендуется штамповать вдоль
проката (длинной стороны листа).
И з о л я Ц и я п л а с т и н. Выше было сказано, что
пластины стали должны иметь изоляuию. При ИIIДУК
циях ниже 0,9 1,0 Т достаточной изоляцией является
окалина. Однако для предохранения от коррозии пла
стины должны иметь двустороннее покрытие лаком.
Практикуемая иноrда оклейка пластин бумаrой не pe
комендуется: снижается заполнение стали и усиливается
коррозия стали. Применяется бумаrа в больших TpaHC
форматорах, в основном работающих с масляным ox
лаждением. В настоящее время широко применяется
оксидирование и фосфатирование пластин. При оксиди
ровании на ПJIастинах образуется пленка 5 8 мкм; фос
фатирование дает пленку 10 20 мкм. Обе пленки тепло
стойки (до 2000 С) и влаrостойки (п. 1].
Влияние отверстий для стяжки маrни
т о про в о Д а. Раньше, как правило, пластины снабжа
лись отверстиями для стяжки маrнитопровода шпилька
ми. Кроме Toro, ШПИЛЬКII изолировались от стали и от
металлических скоб во избежание образования KOpOTKO
замкнутых витков. Для этоrо отверстия пробивались
с учетом изоляции. Большинств() специализированных
предприятий и заводов отказались от проБИВКII OTBep
стий в малых т. м. м., а ряд заводов выполняют стяжку
маrнитопроводов для т. м. м. мощностью 150 200 Вт и
более без пробивки отверстий. Однако на предприятиях
бытовоrо профиля широко применяют штамповку пла
С'J1ин с отвер'стиями. Последние, уменьшая сечение c'Тa
ли, увеличивают маrнитное сопротивление и ток HaMar
ничивания, особенно коrда онн прнходятся на участки
повышенноrо сопротивления ,(стыки). При стержневых
маrнитопроводах влияние отверстий меньше (шире
стержни по отношению диаметра отверстий). Значитель
но повышается влияние отверстий пр'и применении хо-
лоднокатаных сталей. Даже в силовых трансформаторах
большой мощности стяжку стержней выполняют XOMYTa
ми (без пробивки отверстий) [л. 12].
Рассмотрим, насколько обосновано применение изо
ляци шпилек от маrнитопровода и стяжных скоб.
31
На рис. 8 показано направление маrнитных линий
в стержневом маrнитопроводе. При соединении всех
шпилек с каждой стороны маrнитопровода накладками
от BHYTpeHHero уrла маrнитопровода, rде маrнитные ли
нии уплотнены, они частично уходят под образованный
шпильками и накладками виток, но к следующему уrлу
возвращаются обратно. В каждой половине витка Ha
водится Э. д. с., но обе э. д. с. направлены встречно, и
,..... ....... .,.. =\\
r I 1 I \ir D ::f\ 1
1 I 11'111 111
I t ..I,'t Itt
, I '14'.1 t,'
I I 'IITI 1,1
I I I I I' l 1 I
I!,
б)
Рис. Распределение ма:rнитных линий
в маrнитопроводе.
а в стержневом; 6 в броневом.
тока в витке не будет. Поэтому отверстия можно делать
по шпилькам, не ослабляя сечения стали.
При маrнитопроводе типа Ш поток, выходящий из
среднеrо стержня (рис. 8,6), расходится в обе стороны.
Для части потока, проходящеrо по наружным сторонам
отверстий, виток является замкнутым и наводимая
э. д. с. приводит К появлению тока в витке и потерям.
При отсутствии накладок остаются короткозамкнутые
витки за счет контактирующих со шпильками пластин
стали. Эти потери случайны и учету не поддаются.
С т я ж к а и к реп е ж т р а н с фор м а т о р а. Стяж-
ка малых т. м. М. производится чаще Bcero обоймами
или скобами. На рис. 9,а, 6 показана стяжка Ш и
П образных т. м. м. обоймами, которые крепятся лапка
ми (двумя или четырьмя) либо винтами. Часто маrни-
топровод в обойме закрепляют свободными лапками
рис. 9,8, е (показаны снизу, без шасси). При rоризон
тальном расположении маrнитопровода на шасси ero
можно крепить скобами или более крупные стяrивать
планками и шпильками .При расположении НIJЖНIJХ I1да-
32
I
а)
/
I
ll!!!JJ loc
u
6)
O
б)
z)
е)
Рис. 9. Стяжка маrнитопровода и крепдение на
Ш2ССII.
a e оuоliмами; д скобами; е иакладками.
lli]UШ
Рис. 10. Пла'стнны стаЛJИ с па
за'м-и для стяжк,и рамками.
Рис. 11. YCTa;нoВIКa TpaНlC
форматора /На шасси.
Стре.,ка показывает путь KO
роткозамкнутоrо вИТка.
З 412
33
иок под шасси создается более жесткая связь с шасси
(рис. 9,е). При приварке нижних планок точечноЙ CBap
кой повышает'ся ремонтоприrодность устройства; Kpo:vre
Toro, планки выполняют роль ребер жесткости.
При пластинах типа Ш можно применять пазы
(рис. 10). Прп этом следует применять стяжные рамки.
Стержневые маrнитопроводы мощностью выше ЗОО
500 Вт проще Bcero стяrпвать накладкамп (пли yrO.1Ka
мп) и ШПlIлькамп. Но часто, особенно при больших раз
мерах, пх стяrпвают шпилькамп (пли болтами) через
отверстпя. Такая стяжка проще по технолоrии и надеж
нее. Хотя прп этом короткозамкнутые вптки не создают
ся, при установке на шасси (плп на раме) они MorYT
появпться за счет закорачпванпя шпплькоЙ, крепежом
и рамой части маrнитопровода (рис. 11).
З. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧ.ЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Про в о Д а. Обмоткп т. м. м. малой мощности обыч
но выполняются медным проводом Kpyr лоrо сечеНIIЯ.
Сортамент !применяемых медных проводов (без изоля
цпи) по rOCT 2112 62 дан в прпложеНIIИ П 4. В таблп
це провода диаметром менее 0,05 мм не указаны, по
скольку для т. м. м. онп не применяются. ПОI\IПМО Meд
ных проводов выпускаются алюминиевые провода. Их
марки начинаются с букв АП (алюминиевые провода) .
Прпменять их для т. м. м. не рекомендуется.
В настоящее время имеется большое количество J\!a
рок обмоточных проводав. Провода изrотовляются с BO
лакнистой, эмалевой и комбинированной эмалеВО ВОJIОК
нистой пзоляцпей. Д.fIЯ обозначения марок проводав
прппяты буквенные обозначения. Первая буква для всех
видов изоляцип П (провод) . Волокнпстая пзоляцпя
имеет обозначенпя: Б хлопчатобумажная пряжа, Ш
натуральный шелк, Л лавсан, С сте!<ловолокно, А
асбестовое волокно. Следующая буква О плп Д указы
Бает на один или два слоя изоляции. Провода в эмале
вой пзо.тrяцпи обозначаются буквой э. Комбинированные
изоляцип состоят из эмалевой изоляцпп, покрытой дo
полнительна волокнистой пзоляциеЙ. Основные марки
обмоточных проводав даны в та(iл. 4.
Лавсан заменил прпменявшийся ранее капрон (ма-
рок К и llIK). Их изоляционные параметры близки, но.
34
лавсан менее CI{Лонен к старению и БОJJее теплосroек
(до 200<' С).
При изrОТОВJJении т. м. м. В основном ПРИl\iеняIOТСЯ
провода в эмалевой изоляции. Слой эмали должен иметь
сплошную и ровную поверхность, обладать достаточной
механическоЙ прочностью и эластичностью, эмаль слой
не должен давать трещин и отставаниЙ от меди при Ha
мотке.
Марка
пэл
ПЭВ-I
ПЭВ-2
ПЭМ-1
ПЭМ-2
пэтв
пэвтл-]
ПЭВТ.'I-2
ПЭЛБО
ПЭЛШО
ПЭЛЛО
пэвлО
ПБД
ПСД
ПСД-Л
псдт
ПСДТ-Л
ПСДI<
ПСДК-Л
ПСДI<Т
ПСДКТ..JI
ЦДА
Расшифровка ыарки
ЭАюлевая изоляция
Мас...1остопКIlЙ эмanь лак на масляНО
СМОJШНОЙ основе
ЭмaJlь лаl{ на ПОJlиацстаJlеной и по
ш-аыидной основе, лак ВЛ-931
Т., же с повышенной нзоляцией
Метальвнн
То же с повышенной Ilзоляцней
Теплосто'!кн!\ высоко:фо'шый поли-
ЭФIlР,iЫЙ эмаЛlrлак .1'<. 124
Высокопрочная полиуретановая эмаль
То же с повышенной изоляцней
Эмаль с волоrтистой изоляциеЙ
Лакостоi!кая эмаль в одной хлопчато-
бумажной обмотке
То же, о-"il',ютка иатуральный шелк
То же, лавсан
т о же, высоко:фо'!Ный лавсан
с lЮА'J ,..шстоЙ UЗОЛЯl'llеli
С дво!tюй хлопчато5умажной обмот-
KOrr
Два слоя стекловолокна с про;шткой
наrревостоtiким лаком
То же с ПОВСРХIIОСТНЫ м лаковым
слов!>l
Два слоя стекловолок 'а тонкослой-
иоrо
То :же с лаковым слоем
Два слоя стекловолокна с пропиткой
кремииiiорrаническим лаком
ТО же с лаковым слоем
То же с тонкослойным стекло::юпок.
НОМ
ТО же с поверхностным лаковым
слоем
Один слой ас3естовой ровиицы с
проmlТКО!\ наrревостойким лаком
Диаметр
по меди,
мм
Таблица 4
rOCT или ту
0.02 2,44 2773-69
O,02 2,44 7267-70
0,05 2,44 7262-70
O,C6 2,44 1О288-66
0,06 2,44 10288-65
O,05 2,44 ОСТ 16.505.001-70
O,06 1 ,56 МРТУ 16.505.00.9-64
O,06 1,56 МРТУ 16,505.009-64
0,38------2,1
O,05 I,56
O,05 1 ,3
O,06 I,3
O,38 5,2
O,31 5.2
O,31 5,2
O,31 2,1
0.31 5,2
O,31 5,2
O,31 5.2
0,31 2,1
O,31 2.1
1,81 ,8
16507-70
16507-70
1651'7-70
165Ы -70
16513-70
7019-71
7019-71
701 9-71
7iJ19-71
7019-71
71119-71
7019-71
7019-71
7019-71
Высокая механическая прочность и повышенная теп-
лостойкость проводов в эмалевой изоляции позволяют
снизить КG.JIИчество межслойных прокладок, повысить
теплопроводность и допустимую плотность тока. Это
обеспечило эмалевым ПРОБодам широкое применение
при изrотовлешш т. м. м. Для обмоток на повышенные
З* 35
напряжеНIIЯ (например, в обмотках BbIcoKoro напряже
ния осциллоrрафа) часто при меняют провод ПЭЛШО
(или ПЭЛБО) с пропиткой изоляционным лаком. Этот
провод целесообразно применять для rалетных обмоток
в связи с высокой схватываемостью волокнистых MaTe
Таблица 5
">:: :; !о
0... OIQJLoU
<-" Е-< Е-о Се
g 5! -
,,"" ....
:.J Q)oDl::i()
0... "
0:15 15"
'" :r: :;j
у 90
А 105
Электроматериалы, соответствующие классам
HarpenOCTofrKOCTII
Электроматериалы из целлюлозы, шелка, хлоп
чатобумажные и друrие аналоrичные непропитанные
и непоrруженные в жидкий изоляционныЙ материал
ЛI:ОВОД лэл, ЛЭЛБО, ЛЭЛШО, ЛЭЛЛО и др.
Электроматериалы класса У, пропитанные изоли
рующими лаками, компаундами и друrие, COOTBeT
ствующие данному класу материалы
Лровод лэл, ЛЭВ I, лэв...2, ЛЭМ I, ЛЭМ 2,
ЛЭЛЛО и др.
120 Некоторые синтетические пленки и друrие COOT
ветствующие данному классу материалы
Лровод ЛЭЛЛО, ЛЭВТЛ I, ЛЭВТЛ 2 и др.
130 Материалы на основе слюды, стеКловолокна на
орrанических подложках, некоторые синтетические
пленки и друrие соответствующие данному классу
материалы
Лровод лед, ледтл, ЛЭВТЛ I, ПЭВТЛ 2,
пэтв
155 Материалы на основе слюды, асбеста и стекло
волокна на синтетических связующих. иекоторые
синтетические пленки и дрyrие материалы Ддниоrо
класса
Провод лед, педт Л, пэтв
180 Те же материалы, применяемые в сочетании с
кремиииорrаническими соединениями и дрyrими co
ответствующими материалами
Провод леДI<. педкт, пэткео
Более 180 Слюда, кераМИ'Jеские материалы, стекло, кварц.
Провод педк, педкт Л, ЛЭФ 2 (до 200 2500e)
Е
в
F
Н
е
При м е ч а н и е. При со',ета.lНИ ма7ерИЗJIOЗ С разно теплостоiiкостыо приме1Jе
иие отделы1ЫХ материалов предыдущеrо класса до IУСТИ'IO 'ф" соответствующих ис-
пытаниях иа макетах ИЛlI иа реальных [{ШСТРУЮ\IIЯХ (rOCT 88%-7(). приложеНllе 1).
риалов с большинством склеиваЮЩIIХ 11 пропптывающих
лаков и компаундов.
Для сварочных, наrрузочных и друrи'( аналоrпчных
трансформаторов и устройств следует прпмею1ТЬ теп
лостойкие про вода в стеклянной изоляцпи марок
36
ПСД ПСДКТ; бывает целесообразным применять про
вода прямоуrольноrо профиля. В настояще время имеет
ся широкий ассортимент проводов этих марок
(rOCT 7019 71). В приложениях П 5....;--..П 6 приведены
дополнительные данные по проводам.
Все электроизоляционные материалы и провода
в изоляции по наrревостойкости разбиты на классы
(табл. 5). Класс У может применяться только для изде
лий бытовых (общеrо пользования) 11 технических, не
требующих количественной оценки надежности. Однако
достаточиа предварительная пропитка всех целлюлоз
ных, шелковых материал'О13 ,(без пропитки обмотки в цe
лом) и изделие переходит в класс А.
110 сущесТl У классы наrревостойкости начинаются
с класса А, который является основным и для TpaHC
форматоров малой мощности. Иноrда применяется и
класс Е.
В тех случаях, коrда т. м. м. может работать в фор
сированном режиме, обмотка должна пропитываться,
так !<ак при этом повышаются теплопроводность и Ha
rревостойкость за счет более равномерной температуры
в толще обмотки. При форсированном режиме дo
пустимо повышать HarpeB т. м. м. на 1 o 12° С сверх
температуры данноrо класса. При этом ускоряется про
цесс старения материала в среднем в 2 раза. Для
т. м. м., К которым предъявляются требования надежно
сти, форсированные режимы недопустимы.
Приведенная шкала классов наrреВОСТОЙКОСТII при
нята как в СССР, так и в ряде зарубежных стран.
Нижиий предел допустимых температур для эмаJ1Ь.
проводов минус 60'" С. При этой температуре эмаль
не должна трескаться 11 отставать от меди.
ЭлеКТРОИЗОЛЯllионные материалы должны обеспечи
вать электрическую ИЗОЛЯllИЮ между отдеЛЬНЫМII TOKO
проводящими элементами электрических устройств, на-
ходящихся под разным потеНllиалом. При повышении
напряжения (разности потеНllиалов), пршюженноrо к
ИЗОЛЯllИИ. наступает критическое значение напряжения,
при котором ИЗОЛЯllИЯ пробивается. Это значение Ha
пряжения именуется nроБивны/п напряжение.М, а свойст
во ИЗОЛЯllИИ выдерживать длительно определенное Ha
nряжение называется электрической nрОЧ1-l0СТЫО.
Пробивное напряжение относят к 1 мм (или I см)
Толщины ИЗО.ТIЯIlИIl. С повышением температуры Э.'Iект '
37
рическая прочность снижается: так, например, электри
ческа я прочность электрофарфора при перепаде темпе
ратуры от 20 до 1000 С снижается на 30% и практически
теряется при 3500 С.
Наличие воздушных прослоек в изоляции приводит
К ионизации воздуха и снижению электрической прочно
сти ИЗО.'Iяuии.
Влажность материала также значительно снижает
электрическую прочность; так, например, при влажности
трансформаторноrо масла 0,01 % пробивное напряжение
снимается с 50 до 15 кВ/2,5 мм. Для трансформаторноrо
масла принято расстояние 2,5 мм при определенной фор
ме эпектродов.
Обычно в трансформаторах малой мощности (за He
которыми исключениями) запас по пробивному напря
жению очень велик, но может быть тепловой или элект
рохимический пробой.
Электроизоляционные материалы, находясь под Ha
пряжением, пропускают незначительный ток ток утеч
КИ. Величина тока утечки оперделяется приложенным
напряжением и сопротивлением изоляции. Ток утечки
HarpeBaeT изоляцию, что приводит К снижению пробив
Horo напряжения: в изоляции развиваются электрохими
ческие процессы, приводящие к уменьшению сопротивле
ния ИЗО.'Iяции (старению изоляции) и еще большему YBe
личению тока утечки. Это может привести к тепловому
или э.пектрохимическому пробою. Ускоряет старение изо
ляции нат1чие влаrи в атмосфере и, в очень большой
степени, наличие активных rазов.
Токи утечки MorYT проходить как через толщу MaTe
ризла, так и по ero поверхности. Величина тока, прохо
Дящеrо через толщу материала, определяется ero об'Оем
ны,',! сопротивлением, проходящеrо по ero поверхности
поверхностным сопротивлением. Удельное объемное co
противление pv, Ом. см, численно равно сопротивлению
кубика материала при напряжении, приложенном к двум
противоположным rраням двумя электродами площадью
1 см 2 . Последние имеют плотный контакт с rранями KY
бика. Поверхностное сопротивление боковых rраней KY
бика исключается схемой испытания.
Удельное поверхностное сопротивлени ps равно co
противлению квадрата на поверхности материала между
электродами, имеющими контакт с противоположным Я
38
сторонами квадрата (сопротивление не зависит от раз
мера ивадрата).
Объемные сопротивления изоляционных матеРlIа
лов диэлектриков составляют от 109 до 1020 Ом-см, по
верхностные от 108 до 1018 Ом/см. Объемное сопротив
ление более стабильно. Во влажном воздухе ДИЭ"lеКТРIl
ки в зависимости от rиrроскопичности снижают
объемное сопротивление, впитывая влаrу. Скорость
впитываНIIЯ может колебаться в очень широких преде
лах: от нескольких часов (для непропитанных хлопча
тобумажных материалов) до одноrо месяца и более.
Поверхностное сопротивление быстро реаrирует на
изменение влажности воздуха. Кроме Toro, оно в зна
чительной степени зависит от характера поверхности Ma
териала и ero запыления. На rлянцевой поверхности
меньше оседает В.'lаrи, и она меньше подвержена за
rрязнению.
ruероскопичность изоляционных материалов опреде
ляется по количеству влаrи (в процентах к массе MaTe
риала), которую впитывает сухой материал, помещен
ный в насыщенную водяными парами среду (обычно при
теl\юературе 20" С на 24 ч). Для некоторых материалов
важна степень влаеопоелощаемости, которая определя
ется аналоrично rиrроскопичности, но материа.!J ПОl\lе
щают в дистиллированную воду. В отдельных случаях
определяется и rиrроскопичность и влаrопоrлощаемость.
Большинство материалов обладает смачиваечостью,
в зависимости от которой капля воды на поверхности
материала растекается в большей или меньшей степени.
Эти материалы называются еидРОфUЛЬНblми. Ес.'lИ капля
растекается равномерно по всей поверхности, Сl\lачивае
мость называют абсолютной.
Друrая rруппа материалов называется еидрофоБНbl
ми (водоотталкивающими). К ним относится rруппа так
называемых воскообразных диэлектриков и некоторые
друrие. На их поверхности влаrа собирается мелкими
каплями (как капли ртути на стекле), образуя преры
вистую пленку. На рис. 12 приведены сравните.'lьные xa
р актер'ИСТИКИ поверхностных ,сопротивлений ДJIЯ HeKOTO
рых типов диэлектриков.
rидрофобные диэлектрики хорошо предохраняют
обмотки от действия влаrи. Возможности их примененпя
в тех или иных случаях определяются их оста.'lЬНЫМИ
свойствами. Одно из основных свойств элеКТРО!\lатеРIIа
39
лов, которое приходится учитывать при изrотовлеюш
т. м. м., это теплопроводность. Способность материа
лов проводить тепло характеризуется коэффициентом
теплопроводности /.. Ниже приведены значения коэффи
циентов теплопроводности для некоторых материалов
[Л. 2].
Материал
Л, Вт/(см,ОС)
. 2,93 4.1O
. 0,45 0,48
. 0.005 0.006
. O,0021 O,OO41
. 0.00l7 O.00l75
. 0.0018 O,0022
. O,O0l2 O,O0l5
. О. 0018 0. 0020
. 0.0015 O,O0l8
. О,ОО15 О,ОО18
. 0.0023
. 0.0007
. О, 0012 0. 0025
. O,O0l2 0.0013
. О, 00025 O, 0005
Медь. .
Сталь .
Слюда. .
Миканиты. . . ......_
rетинаксы, текстолиты, стеклотекстолиты
Шеллак. . . . . . . . . . . . . .
rлифта.1евые смолы . . . . . . . .
Полихлорвиниловые смолы . . . . .
Формальдеrидные смолы (бакелиты) .
Электрокартон ЭВ непропитанный .
Электрокар тон ЭВ пропитанный
Хлопчатобумажная ткань .
То же, пропитанная лаком.
Лакоткань . . . . . . . .
Воздух (тонкие зазоры) . .
Помимо требованиЙ 'Надежности и друrих требова
ниЙ, определяющих применение тех ИJШ иных электро
ИЗО,lшционных материалов, при выборе последних He
обходимо учитывать климатические и друrие местные
o'O
,. 'I?I 'Т!
\' I '
1Jf5: i '
I
iO,,,1
z
Рис. 12. Зависимость поверхност-
'IIoro сопротивления .изоляционных
материалов от влажности БОЗ
духа.
, парафин; 2 шеллак; 8 стекло-
пента (нenропитанная); 4 фарфор.
108 .
О 20 1;0 60 80 100
8ла3ICffость 60зiJуха.., 0/0
условия. По условиям работы аппаратура может иметь
следующие исполнения.
Нормальное исполнение предназначено для работы
аппаратуры в условиях нормальноЙ влажности при OT
сутствии В воздухе активных rазов, температуре воздуха
40
от '+20 до +35 0 С, т. е. в основном для аппаратуры, pa
ботающей в закрытых и отапливаемых помещениях.
В тех случаях, коrда эти изделия имеют низкий уровень
надежности, обмотки трансформатора не пропитывают
ся, что упрощает и удешевляет их изrотовление и pe
монт. Но в различных испытательных, наrрузочных и
друrих устройствах (в основном предназначенных для
разъездных работ), т. м. м. которых MorYT работать в
форсированном режиме, обмотки следует пропитывать
теплостойкими лаками независимо от требуемоrо уровня
надежности. Это увеличивает теплопроводность обмоток
и способствует повышению возможности их форсировки.
Обмотка трансформаторов всех устройств, к которым
предъявляются повышеиные требования надежности,
следует обязательно пропитывать. Это значительно по
вышает также и долrовечность изделия.
Вла20стойкое исполнение особенно необходпмо в Me
стах с жарким и сырым климатом. Количество влаrи
в воздухе зависит от температуры воздуха п от степени
влажности. В 1 м 3 воздуха при ero насыщении нахоДIIТСЯ
воды в виде пара при температуре О, 20, 40, 600 С COOT
ветственно 6, 24, 75, 130 r. Воздух нормальной влажно
сти содержит 60 65% влаrи от предела насыщения, cы
рой содержит более 80%, сухой менее 40%. При по
вышенной температуре воздуха нормальной влажности
соответствует значительно большая абсолютная влаж
ность, т. е. большее I<оличество влаrи в 1 м 3 воздуха
[л. 14].
При охлаждении воздух НОр:\'lальной влажности CTa
новится пересыщенным 11 избыточныЙ пар оседает в виде
капель в порах обмотки, в зазорах стали маrиитопрово
да, вызывая необратимое электрохимическое разруше
ние изоляции и коррозию стали маrнптопровода и меди
обмоток, часто приводящую к разъеданию и обрыву
проводов (ос.обенно частых при диаметрах менее
0,1 мм). Аппаратуру влаrостойкоrо исполнения следует
применять на rидроэлектростанциях, торфяных болотах,
в насосных, котельных. Прпменением соответствующих
Пропиток можно значительно снизить действие влаrи.
Химостойкое исполнение применяется при наличии
в воздухе активных rазов. Последние приводят к таким
же разрушениям, к каким ПрИВОДJIТ влаrа, но процесс
протекает значительно интенсивнее, особенно в сочета
нии с влаrой. ХимостоЙкое II тропическое выполнения
41
прпмерно аналоrичны. В обоих случаях хлопчаТО"умаж
нне и цеЛЛЮлозные материалы, а также провода пэл,
ПЭВ l не применяются. Применяются стеклоткани и
стеклотекстолиты. Предъявляются более повышенные
требования к пропиточным лакам.
Д.'1я тропиков, кроме Toro, учитывают специфичные
для тех или иных областей peareHTbI, в том числе микро
орrанизмы, разрушающие некоторые электролаки и Ma
териалы. В ряде случаев необходима консультация хи
миков.
При влаrостойком, химостойком (и тропическом) BЫ
полнении пропитка всех обмоток обязательна, режимы
HarpeBa трансформатора должны быть снижены.
К волокнистым электроизоляционным материалам OT
носятся изделия хлопчатобумажные, шелковые, из дpe
весной целлюлозы, а также наrревостойкие из стекло
волокна и асбестовоrо волокна.
Материалы первой rруппы, применяемые без пропит
ки, относятся К классу наrревостойкости У, допускающе
му максимальную температуру не выше 900 С. Следует
указать, что целлюлозные материалы разрушаются и
при нормальной температуре, но за время, исчисляемое
rодаlllИ. При температуре выше 900 С процесс разруше
ния резко убыстряется. Пропитка заполняет поры в этих
материалах, значительно уменьшая поверхность сопри
косновения с воздухом.
Из наrревостойких волокнистых материалов второй
rруппы материалов широкое iПрименение нашли стекло
волокнистые изоляции, имеющие высокие электрические
свойства, малую rиrроскопичность и высокую прочность.
Асбестовые изоляции в т. м. м. не применяются.
Из древесной целлюлозы и хлопчатобумажноrо BO
локна изrотовляются картоны марок ЭВ, эве, эвт для
работы в воздушной среде, марок эм для работы
в масле 11 др. Выпускаются в ру.'10нах толщиной О, 1
0,8 мм и в листах от 1 до 3 мм. В т. м. м., предназна
ченных для бытовых устройств, картоны применяются
для изrотовлення каркасов.
Из большоrо количества марок кабельной бумаrи
основное применение имеют марки K 080, K 120, K 170,
rде цифры обозначают толщину бумаrи в микронах. Для
межслойных прокладок часто применяют KOHдeHcaTOp
ную бумаrу, выпускаемую толщиной от 4 до 30 мкн. Про
питочную бумаrу применяют с подпиткой.
42
Хлопчатобумажное волокно применяется для изrотов
ления лент и электроизоляционных тканей. Киперная
лента толщиной 0,54 мм, тафтяная, миткалевая, батисто
вая 0,22 мм. Д.ня оплетки rалетных обмоток т. м. м.
можно применять батистовую и миткалевую ленту. Из
тканей применяются перка.1Ь и шелк в производстве ла
катка ней, миrкаль и бязь в производстве текстолита.
Шелковая ткань иноrда прпменяется для межслойпой и
межобмоточной изоляций (с последующей пропиткой),
чаще применяется шелковая лакоткань.
Стекловолокно применяется для IIзrотовления лент и
тканей. Ленты изrотовляются толщиной 0,1 мм (и ТОIlЬ
ше) при ширине от 8 до 25 мм, ткань JIзrОТОВ.!Iяется TOk
щиной от 0,1 до 0,06 мм, для специальных изделий до
0,025 мм. Для электроизоляции применяется бесщелоч
ное волокно.
В табл. 6 приведены для сравнения некоторые дaH
ные непропитанных лент.
Таблица 6
'" '"
'" .'"
'" '"
"'! '"
Параметры и своnства ::r:=::: ",!,!
!:::о f-o= ....и
"'o "''''
i:i "'''' ",\О
t::;u t::;><,s t::;g
Ширина. мм 25 25 25
Толщина, мм . . . . . 0,12 0,2 0.4
rиrроскопнчность, o . 0,98 18 6,9
Водопоrлощаемость, o . . . . . . 11,8 85 75
Прочность на разрыв, Ii/ММ2. . . . 2 0,4 0,1
Объемное сопротивленне pv' Ом.см . 101. 10B
Поверхностное сопротивление Ps. Ом 1012 107 3.100
Марки лакотканей имеют буквенные обозначения.
Первая буква Л лакоткань, вторая Х, Ш, К, С хлоп
чатобумаrа, шелк, капрон, стеКЛОВО.10КНО, третья осно
Ба (лак) : М масляный лак, Б маслобитумный.
Хлопчатобумажные лакоткани имеют марки ЛХМ,
ЛХММ, ЛХМС, ЛХБ, толщина лакоткани от 0,15 до
О,зо мм. Шелковые (капроновые) лакоткани имеют Map
hИ ЛШМ, ЛIllМС, ЛКМ, ЛКМС, толщину от 0,04
(ЛШМС) ДО 0,15 мм. Наrревостойкость лакотканей OT
носится к классу А 1050 С (fOCT 2214 70).
На основе стеклоткани ВЫПУСI<аются стеК.1l0лакотка-
ни марок ЛСМ, ЛСММ, ЛСД наrревостойкость класс
43
Е; ЛСЭ, ЛСБ класс В; ЛСП, ЛСКЛ класс r; ЛСК,
ЛСКР 'класс Н. Толщина сте:клолакотканей от 0,8 мм
до 0,24 мм (rOCT 10156 70).
Стеклолакоткани наrревостойкостью класса Н Bыдep
живают температуру ДО 200 0 С, кратковременно (в тече
ние 2 3 "1) до 250 0 с.
По ТУ министерств и заводов выпускается ряд марок
лакотканей, стеКJlOлакотканей и пленочных материа
лов пленка триацетатная, ТУ 16 76, 0,25 0,04 мм,
pv== 10 а Ом .см, класс наrревостойкости А; фторопласт
Ф 4, ТУМ 549 56, 0,01 O,1 мм, pv== 1015 Ом .см, класс С
и др. Пленки тропикоустойчивы. Их недостаток шю
хая схватываемость (адrезия) с компаундами.
ДЛЯ Т. М. м., К которым предъявляются высокие Tpe
бования надежности, рекомендуется применять стекло
лакоткани. То же рекомендуется в жарком и сыром
климате, особенно при наличии поблизости химических
заводов (также в тропиках). Для сырых помещений
можно применять лакоткань марки ЛХБ и стеклолако
ткань марки ЛСБ.
ДЛЯ изrотовления каркасов для обмоток при меняют
листовые материалы, СОСТОЯIl ие из нескольких слоев бу
маrи или текстиля, пропитанных лаками на основе баке
литовых смол: rетинаксы, текстолиты.
rетинакс выпускается в листах различных марок
(rOCT 2718 66). Обычно (для 50 rц) применяют следу
ющие марки: 1 и 11, предназначенные для работы на
воздухе в нормальных условиях; 111 для работы в yc
ловиях повышенной влажности ('влажность 95% :при
Т==20 0 С); IV то же (95%, Т==35 0 С); y 1, Y 2 для
работы в масле или на воздухе в нормальных условиях.
Толщина листов указанных марок от O,2 0,5 дО 50 мм;
объемное сопротивление pv== 1010+ 1012 Ом. см. После
пребывания в течение 24 ч в камере влажности (95
98%, Т==20 0 С) pv снижается до 108 1010 Ом. см В за
БИСИМОСТИ от марки rетинакса. Выпускаются rетинаксы
для повышенных частот.
Текстолиты (rOCT 2910 67) применяются марки А
для работы в масле и на воздухе, Б и r для работы
на воздухе, повышенной механической прочностью. Тол
щина листов текстолита от 0,5 до 50 мм. Текстолит луч
ше подверrается штамповке, но el'o электрические ,свой
ства и rиrроскопичность несколько уступают rетинаксу;
KpOI\Ie Toro, он значительно дороже.
44
rетинаксы и текстолиты преДНазначены работать при
температуре окружающей среды от минус 60 до плюс
70 0 с. Допустимая рабочая температура rетинак-са
120°С, выдерживает 140°С, при lБО О С Может 01'слаи
ваться. Для марок rетинакса на повышенные частоты и
.большинства марок текстолита рабочая температура
105° С.
На базе стеклолакотканей выпускается электротехни
ческий листовой стеклотекстолит (rOCT 12652 67) марок
СТ, СТ Б, CT I дЛЯ работы на воздухе при нормальных
климатических УСЛОlВиях, рабочей температуре до Н300С
(класс В); CT II TO же, класс F; С1ЭФ, СТФ I для
работы в условиях повышенной 'Влажности (95%, ЗБОС),
(класс F); СТК то же (класс Н).
Стеклотекстолиты отличаются высокой механической
прочностью и низкой rиrроскопичностью. Объемное co
противление стеклотекстолитов марок СТЭФ и СТЭФ I
pv== 1013 Ом. см, после пребывания в течение 24 ч в Ka
мере влажности (95%, 200 С) pv== 1012 Ом 'см. Стекло
текстолит СТК имеет допустимую температуру дО
200 0 С, кратковременно выдерживает до 250°с.
Электролаки по назначению подразделяются на про
питочные, покровные и клеящие.
Пропиточные лаки служат для пропитки обмоток и
заполнения пор в обмотке проводов. Это способствует
снижению rиrроскопичности, увеличивает теПЛОПРОВОk
Ность и электрическую прочность, при этом снижается
старение материалов, следовательно, повышается дол
rовечпость и надежность обмотки.
Покровные лаки, создавая на обмотке rладкую и
rлянцевую поверхность, улучшают uиркуляцию воздуха
и конвекцию тепла обмотки в окружающую среду, дo
ПОЛНlIтельно повышают влаrо и химозащиту, механи
ческую прочность обмотки и улучшают внешний вид.
К.1еящие лаки служат для склеивания различных Ma
теРllалов. Они должны иметь высокие электроизолирую
щие свойства при высокой клеящей способности.
Для заполнения 'В'сех пор в обмотке пропиточные Ma
териалы должны иметь малую вязкость. В оставшихся
порах ионизация воздуха вызывает местное старение
Изоляции и снижение электрической прочности. Для
т. м. м. С относительно малыми напряжениями (за peд
101М" исключениями) это не имеет значения, что облеr
чает пропитку таких обмоток.
45
Пропиточные материалы делятся на две rруппы:
1) компаунды, к которым относятся битумы, БИТУl\I
но масляные лаки, воскообразные материалы, а также
синтетические лаки без растворителей. Компаунды при
пропитке находятся в жидком состоянии и застывают
при охлаждении (термопластичные) или в результате
происходящих в них при HarpeBe химических изменениЙ
(термореактивные) переходят в неплавкое и нераствори
мое состояние (полимеризуются). Большинство КОl\ша
ундов имеет большую вязкость. Поэтому пропитка Be
дется под вакуумом с последующим повышенным давле
нием. Этот процесс может выполняться только в завод
ских условиях;
2) электролаки с растворителями в условиях мелко
серийноrо производства нашли более широкое примене
ние. Эти лаки состоят из основы (пленкообразующие
или нелетучпе) и растворителя (летучие). Количество
летучих составляет 40 60%. При пропитке и испарении
летучих основа лака заполняет поры не полностью.
Пропитку приходится повторясь несколько раз, при этом
каждая последующая становится более покровноЙ, чем
пропитывающей. При первых пропитках теплопровод
ность и теплоотдача повышаются, при последующих
несколько снижается за счет увеличения толщины слоя
лака на поверхности обмотки.
Для пропиток можно рекомендовать лак марки
321т (ВТУОАВ 504 015), имеющий температуру сушки
105 ос, и ЛaI< марки ПФЛ 8а (ТУОАВ 504 022) с темпе
ратурой сушки 125 ос. Оба лака водоэмульсионные,
предназначены для обмоток классов наrревостойкости
А, Е, В для нормальноrо, усиленноrо влаrо и химостой
Koro исполнения. Эти лаки рекомендуются для пропиток
обмоток с эмаль изоляцией. Лак марки МЛ 92 (MrM 16,
ВТУ 13 57) с температурой сушки 120 130 ос предназ
начсн для обмоток Юlассов иаrрсвостойкости А, Е, В, F,
не рекомендуется для проводов типа ПЭВ 2, приrоден
для проводов с эмалевой ИЗОJIЯЦJlей классов HarpeBo
стоЙкости В, F и может при меняться для обмоток химо
стойкоrо и тропическоrо исполнения. Лаки K 47 (ТУ
МХП 658 55) и K 57 (ТУ ВЭИ 25 57) термореактивные.
имеют температуру сушки ступенчатую: 100 1200C
и 160 2000C; по наrревостойкости они относятся
к классу Н, тропикоустойчивы [Л. 2].
До пропитки следует прш:зводить сушку обмоток.
выполненных с Хllопчатобумажной изоляцией, при TeM
46
пературе 100 105°C в продолжение 1 ч. При примене
иии водоэмульсионных лаков предварительная сушка
не требуется. Для пропитки обмотка, наrретая до 70
80 ОС, поrружается в лак на 10 15 мин (при хлопчато
бумажной изоляции до 20 30 мин).
Сушка обмоток ПРОIIЗВОДИТСЯ в сушильных шкафах
конвекционным способом обдувкой rорячим воздухом.
Применяют также сушку инфракрасным излучением
лампами марок ЭС IА, ЭС 2А, ЭС I, ЭС 2, ЭС 3. Мощ
ность ламп C lА и ЭС 2 250 Вт, остальные лампы име
ют мощность 500 Вт, напряжение 127 В.
Пр:! конвекционном способе сушкн испарение лету
чих начинается с поверхности: создается пленка, пре
пятствующая выходу летучих из rлубин обмотки. При
инфракрасной сушке проrревается вся обмотка и испа
рение летучих происходит по всей толще обмотки, что
значительно сокращает время и повышает качество суш
ки. Э-тот способ сушки при мелкосерийном производс'rве
является наиболее простым п экономпчпым.
За рубежом применяется метод Зондероля, по KOTO
рому обмотка наrревается на 10 ос выше температуры
кипения растворителя и поrружается в лак. При про
I-J\lкновении лака в поры растворитель улетучивается,
повышается заполнение пор основоЙ лака и после про
питки обмотка почти не содержит летучих. Значительно
ускоряется последующая сушка обмотки. Соrласно
испытаниям, проведенным в Чехословакии [Л. 2], время
сушки после пропитки (для крупных машин) сокращает
ся с 10 15 до 1 2 ч, при этом обмоткп более долrовеч
ны, чем пропитанные поrружением. Эмаль изоляция
должна быть стоЙка к действию растворителей и к теп
ловому удару; кроме Toro, должна быть значительная
разница между температурами кипения и самовоспламе
неНIIЯ растворителя.
В табл. 7 приведены данные некоторых растворите
лей [Л. 2]. Для одинаковых марок лака иноrда применя
ются различные растворители, вид растворителя указы
вается в паспорте лака.
Для обмоток т. м. м. обычно достаточно одной про
питки. Вторую пропитку можно выполнять как покров
ную тем же лаком. Для влаrо и химостоЙких исполне-
ниЙ следует дополнительно применять покровные эмали
Эмаль марки rФ 92rс (СПД), rOCT 9151 59, имеет
температуру сушки 1 05 11 О ОС, рекомендуется для TpO
47
пическоrо исполнения, может быть применена для химо
стойкоrо исполнения по классу В (и ниже).
Как покровные MorYT быть IIСПОJIЬЗОВaJlЫ следующие
эпоксидные компаунды: марок Д 2, ЭД 6 по
ВТУ M646 55, .классов Е, В с pv===7X 1014 Ом .см; эпок
сиднополиэфирные компаунды КЭП l, Э 37 по ВТУ МХП
П 47 57, Классов Е, В с pv=== 1014 Ом .см; полиэфирный KOM
паунд lv1БК ТУЭП 51 1 56,классов А,Е cpV===lOI30 M . CM
Таблица 7
['аст воритель
Температура
киаеlШЯ, ос
I TeMllepaTYpa
самовосппа-
м:еп.ения. C
Ацетон ..
Бензол. . .
Бензин
Дихлорэтан
Керосин . .
Ксилол . .
G<ипидар . . . . .
Сольвент l ro сорта
Сольвент 2 ro .
у аЙТ СПllрИТ . . .
Метиловый спирт .
Бутиловый
Этиловый
56
80
80 120
83
180 315
136.5 141,5
15 180
120 160
]88 250
165 200
65
116
78
630
580
23 260
. 413
300
500
252
475
366
404
и др. Они тропикостойки, морозостойкость их хуже
вслеДСТВllе меньшей эластичности. Недопустимы Д.'Iя по-
крытия пластин стали, а также трансформаторов в сборе
(с маrнитопроводами), приводят к повторной значитель
ной механической напряженности ста.'1И.
К КЛбlЩИМ лакам относятся: карБОНlIJlЫIЫЙ клей,
клей БФ (марок БФ 2 БФ 6), а также некоторые лаки.
Высокой клеящей способностью обладают rлифта
левые лаки. Бакелитовый лак рекомендуется для СI{лей
ки и пропитки каркасов из rетинакса и текстолита. Этот
лак прпменяется также I{aK ПрОIIIIТОЧНЫЙ. Основное ero
назначение нокрытие пластин стали. Последпее peKO
мендуется выполнять распылением с повышенным (юли
чеством летучих, при ЭТОI\I лак нроникает в норы окали
ны, хорошо схватывается с металлом и служит как за
щитой от влаrи, так н элеI{троизоляциеЙ от вихревых
токов. Применять rустой лак не рекомендуется, плохо
зап().'JНЯЮТСЯ поры R окалине, кроме 1'0[0, спижается k M
48
стали маrнитопровода. Для быстрой склейки часто при
меняют шеллачный лак, имеющий очень высокую клея
щую способность, но при налични тонких проводов ero
применять не с.lедует ввиду ero несколько повышенной
ПН'рОСl<ОПИЧНОСТlI н кислотности; l<poMe Toro, шеллачный
лак дороr,
Воскообразные матерналы, являясь rидрофобными,
обеспечивают высокую влаrостuйкость пропитанных ими
изделий и высокие электрнческие свойства. Влаrопоrло
щаемость этих материалов практически равна нулю. Их
недостатком является большая усадка при остывании,
приводящая к появлению пузырьков воздуха в пропи
тываемых изделиях, и невысокая температура Iплавле
ния. Целесообразно их применение при изrотовлении
трансформаторов для сырых помещениЙ (насосные, KO
Te.'lbIlhIe и др.).
Па рафин имеет температуру плавления 50 55 ос.
pv == 101571017 Ом. см, церезин имеет температуру плав
ления 57 80 ос (в зависимости от марки), pv==
== 1016 ОМ. см. Церезин дает меньшую усадку, чем пара
фпн, теl\шература ero плавления выше, он меньше
окисляется при HarpeBe. Все это обеспечило церезину
более широкое применение, несмотря на ero более BЫCO
кую стоимость. Ero рекомендуется применять для про
питки обмоток трансформаторов и картонных каркасов.
ОЗOl<ерит имеет температуру плавления 65 84 ос, rоло
вакс 93 130 ос, но их электрические свойства ниже
(Pv==1013 7 101" Ом'см). Их можно применять для про
Барки ,{аРТОНIIЫХ каркасов, деревяпных крепежных
деталей. Часто применяют комбинированные компаунды
IIЗ указанных материалов, а также с добавлением кани
фоли и друrих Iюмпонентов.
Воскообразные материалы относятся к небольшому
числу компаундов, которые MorYT быть применены
в мелкосерийном производстве.
4. КАРКАСЫ, ОБМОТКИ
т е п л о п ро в о Д н о с т ь о б м о т о I{ И О Х л а ж Д e
н и е т. м. м. Мощность т. м. м. повышается с повыше
ни ем плотности тока. Допустимая П.'Iотность тока опре
деляется балансом тепла, выделяемоrо током в обмотке
(/2Я) и отдаваемоrо поверхностью в воздух. Теплопро
4 412 49
BO'.'tHO'CTb меди бескО'нечно велика пО' сравнению с теп
лО'прО'вО'дностью всех диэлектрикО'в. ПО'этО'му теплО'прО'
вО'днО'сть обмО'тки определяется в основнО'м теплО'прО'
вО'днО'стью изО'ляции прО'вО'да, прО'кладО'к и прО'слО'ек
.вО'здуха.
На рис. 13 данО' примернО'е распределение темпера
туры в тО'лще О'бмО'тки при прО'вО'дах в хлО'пчатО'бумаж
вО'й и эмалевО'й изО'ляции (без прО'питки).
ПрО'пиТ!<а О'бмО'тО'к лаками как в вО'лО'книстО'й liЗО'ЛЯ
ции, так и в эмалевО'й значительнО' снижает влияние
t o
00
'о 100%
I r;J:'::f : ;:э п
i ; cclf:::'[:i1
Рис. 13. Распределение
температуры иаrрева
лровода по толщине об
-МОТКII.
1 хлопчатобумажная изо
ляцня (иепропитаниая); :l
изоляция из эмаль лака;
t. те.,пература воздуха.
.
Рис. 14. Трансформатор
r. повышенной теплоотда
чей.
Стрелки показывают направле-
ние охлаждающеrо воздуха.
прО'слО'ек вО'здуха, в О'сО'беннО'сти при прО'питке на KpeM
нийО'рrаническО'й О'снО'ве, и значительнО' пО'вышает теплО'
llРО'ВО'ДНО'СТЬ О'бмО'тки. Лаки (rидрО'фО'бные) придают
прО'питываемым материалам вО'дО'О'тталкивающие свО'йст
ва. При этО'м пО'вышается влаrО' Il химО'стО'йкО'сть О'бмО'
ТО'К И значительнО' снижается старение материалО'в.
ПРО'ПИТI<у О'бмО'тО'к следует применять при раБО'те их
в сырых пО'мещениях и в местах с активными rазами,
при раБО'те в фО'рсирО'ванных режимах, а также при
преДЪЯВ.lеНИIl к ним пО'вышенных треБО'ваний надеж
нО'сти.
:50
Повышая теплопроводность, необходимо обеспечить
и соответствующую теплоотдачу, так как без этоrо по
вышенная тепдопроводность снизит лишь максимальную
температуру за счет ее выравнивания в толще обмотки.
При больших плотностях тока должны быть приняты
меры для повышения конвекции тепла. В таких случаях
недопустимо покрывать обмотку лакотканью и тем бо
лее кабельной бумаrой. Покрытием является слой лака
0,1 мм (не более 0,15 мм).
На рис. 14 приведен разрез т. м. м. С повышенной
теплоотдачей, установленный на шасси. Между обмот
кой и сталью имеется зазор. При HarpeBe обмотки в за
зоре создается тяrа воздуха, тем более интенсивная.
чем выше температура обмотки и больше толщина Ma
rнитопровода. При установке над т. м. м. кенотрона или
друrнх тепловыделяющих элементов (например, rася
щих сопротивлений в цепи напряжения, располаrаемых
обычно в поддоне) тяrа усиливается. Уже при скорости
0,5 м/с обдув весьма эффективен и допускает повыше
ние плотности тока.
Если раньше при проводах в хлопчатобумажной изо
ляции поверхность охлаждения превышала 40 см 2 /Вт, то
при современных проводах и материалах не представляет
затруднения обеспечить хорошие теплопроводность
и теплоотдачу при поверхности охлаждения 15 смЦВт.
Площадь охлаждения обычно принимается по наружной
стороне обмотки (без торцевых сторон). При этом преk
полаrается, что сталь имеет температуру более низкую.
чем обмотка (что соответствует современным сталям
с малыми потерями).
Можно дополнительно снизить необходимую пло
щадь охлаждения, но при этом вопросы теплоотдачи
имеют значение, не меньшее, чем теплопроводность.
и в каждом конкретном СJIучае они решаются различно.
к: а р к а с ы. Обмотки т. м. м. обычн() выполняются
на каркасах. В заводских УСJIОВИЯХ их часто выполня
ют прессованными из пресс порошков, которые имеют те
или иные эдектрические, механические и физические
свойства. При мелкосерийном производстне каркасы
часто изrотовляют из слоистых пластиков rетинакса.
текстолита, иноrда применяют картон (марок ЭВ, ЭВТ).
В Основном применяют rетинакс.
На рис. 15 даны образцы заrотовок для каркасов.
rетинакс и текстолит хорошо поддаются обработке. При
4* 51
малой толщине штампуются в холодном виде, при тол
щине 3 4 мм требуется предварительный подоrрев
до 1 oo 120 ос.
При механической обработке rетинакса, текстолита
изоляционные свойства их резко ухудшаются. Повреж
дается тонкий слой лака, которым покрываются листы
для снижения rиrроскопичности; кроме Toro, обнажают
ся торцы деталей. а вдоль листов rиrроскопичность
IJ D [g]
200
о
о) 6)
g g о о
о о
13)
',/: '
ь
ff3
LWWJ
2)
Рис. 15. 3аrотовки для каркаса.
а, 6 детали rильзы; в щеки; 2
различное выполнение выводов;
1 более жесткий каркас; 2 упро
щеииый.
Рис. 16. Вариан
ть! эакруrлений
уrлов rИЛЬЭbI.
и влаrопоrлощаемость значительно повышены (особенно
rетинакса). Для восстановления изоляционных свойств
детали предварительно очищаются от ПЫЛIl обдувом
сжатым воздухом и обезжириваются поrружением
в авиационный бензин или ацетои с ПРОСУШКОЙ В cy
шильном шкафу. Затем каркасы в собранном виде про
питываются бакелитовым лаком (или клеем БФ 2)
с последующей сушкой при температуре 120 140 ос
дЛЯ полимеризации лака.
Обычно для rильзы каркаса ПРIlменяется rетинакс
ОДИIlаковой толщины. Однако для детали, показанной
на рис. 15,6, лучше применять rетинакс повышенноЙ
52
толщины. После сборки уrлы rи.ТIЬЗЫ закруrляют. При
повышенной толщине сторон rильзы можно увеличить
закруrление (рис. 16), что уменьшит вспучивание об
мотки и повысит коэффициент заполнения меди k M
в окне маrнитопровода, при этом повышается и тепло
проводность.
Для 'Т. м. м. мощностью зоо 1,000 Вт в зависимости
от диаметра провода целесообразно для увеличения
радиуса закруrления применять rетинаксовые вкла
дыши.
При изrотовлении т. м. м. выводы обмоток часто BЫ
ПО.ТIняются на щеках каркаса в виде приклепываемых
лепестков (<<петушков») пли полосок латуни, как пока
зано на рис. 15. Иноrда
при большом числе BЫBO
дОВ их выполняют на
планках, укрепленных на
т. м. м., или при малом
числе rибкими концами
с цветной маркировкой
для непосредственноrо
монтажа.
Иноrда выполняют Kap
касы секционными (рис.
17). ДвухсеКционные Kap
касы часто применяют в двухтактных выпрямителях и
усилителях. Основное преимущество таких каркасов
сниженное межслойное напряжение, недостаток невоз
можность применения прессованных каркасов и сложное
изrотовление качественноro каркаса.
О б м о т к и. ОсновноЙ вид намотки рядовая, BЫ
полняется на намоточных станках, некоторые KOHCTPYK
ции которых приведены в [Л. 13]. Обычно нижним преде
лом рядовоЙ намотки является про вод диаметром O,l
0,15 мм (в зависимости от качества станка). Верхний
предел O,8 I,O мм. Для проводов большоrо диаметра
применяют мощные и тихоходные станки.
Наиболее часто применяют Сплошные рядовые Ha
мотки. НО при значительном межслоЙном напряжении
приходится применять межслойные прокладки. Иноrда
ПРlIменяют кабельную бумаrу, обеспечивающую хорошее
выполнение рядов, но при этом снижается заполнение
каркаса и теплопроводность обмотки. В качестве про
(<падок применяют тонкую бумаrу (пропиточную) или
а)
Рис. 17. СеКllионированный..
каркас.
а двухсекциоиныl!; б трехсек-
ционнЫI! Пунктиром дана допол
нительная переборка.
53
тонкую лакоткань по ширине каркаса. В начале с.1JОЯ
провод, следуя за неровностями предыдущеrо слоя,
прижимает прокладку и смещает ее против направления
намотки. При этом повышается заполнение окна, YMeHЬ
шаются воздушные прослойки, что повышает теплопро
водность обмотки. Но за счет смещения изоляuии в KOH
ие слоя обмотка обнажается и требуется дополнитель
ная изоляuия.
Более uелесообразно изоляuию слоев выполнять TOH
кой лакотюшью, отрезанной по диаrонали. Полоску
наматывают спирально (рис. 18), отступив от начала
слоя на 40 50% ero ширины (в зависимости от меж
1
.'
Рис. 18. Покрытие
слоев обмотки леи
той.
1 напуск ленты на
щеку каркаса.
Рис. 19. Шаблон для ra
летной иамотки.
(Пунктнром ноказан размер
стержня маrннтопровода,
передняя щека шаблона
снята )
слойноrо напряжения), со слабым натяжением, так как
лакоткань, отрезанная по диаrонали, леrко вытяrивается
и повреждается ее лаковыЙ слой. Последний оборот
несколько находит на противоположную щеку каркаса
и подклеивается к ней бакелитовым или друrнм лаком.
Аналоrично покрывается обмотка и полоской пропиточ
ной бум:аrи. Может быть применена шелковая ткань,
также отрезанная по диаrонали. Ткань дает хороший
напуск на щеки каркаса. Такая обмотка хорошо воспри-
нимает последующую пропитку. ПроклаДI<И 1II0ЖНО вы-
полнять пленочными материалами, но при этом после-
ДУЮЩ3я пропитка затруднена и должна выполняться
только под вакуумом.
В ряде случаев (в основном для спеuиальных
т. М'о М,) применяют rалетные наIlЮТКИ. Вместо каркаса
изrОТОБJ"Iяется только rильза. Об\fОТI<И наматывают на
54
шаблоны (рис. 19). Щеки шаблона IIзrОТОВ,lЯЮТСЯ из
rетинакса или латуни, БОJIванка деJIается по то.тIщине
I'алеты. Ширина берется несколько большая, чем ШllрИ
на rильзы ( с учетом оплетки лентоЙ). Верх и низ дe
.лаются по полуокружности либо по полуовалу, что по
вышает плотность намотки и при оплетке лентой снижа
,ет утолщение ленты по внутренним уrлам rалет.
Прорези в шаблоне предназначены для увязки обмотки
и предохранения от распускания до оплетки лентой. По
1
а)
б)
Рис. 20. Бескаркаоная -намотка
.обмоток.
1 rипьза: , обмотка.
Рис. 21. Выполнение выводов.
а попоско!! фопьrи; 6 rибким
IIЫВОДОМ.
наружному выводу должно быть видно направление Ha
мотки во избежание неправильноЙ -сборки.
На рис. 20 дан друrой вид бескаркасноЙ обмотки
с ПРОЮlадками в каждом слое. Эта обмотка может BЫ
nОJIНЯТЬСЯ на повышенные напряжения. В этих случаях
применяют обычно провод ПЭЛШО с прокладками из
пропиточной или намоточной бумаrи. Такая обмотка,
как 11 rа.'lетная, может пропитываться в процессе Ha
"Мотки либо в rOTOBoM виде. Выбор Ла!{а или компаунда
заВИСIIТ от технических требований.
При выполнении обмоток тоиким проводом обычно
БЫВОД выполняют полоской фольrи или rибким выводом
{рис. 21). Первые два три оборота следует выполнять
с l'езачищенноЙ изоляцией, место зачистки прокра
ШIlвать лаком и обязательно давать указанную слабину,
плотно увязывая провод ШlТкоЙ. Это один из малых
вопросов надежности, весьма существеиных для аппара
туры, ОДIШМ из основных требованиЙ которой ЯВJlяется
безотказность.
На обмотках, постояино находящихся под напряже
нием, БЫ.1И случаи обрыва провода даже при диаметре
до 0,15 мм с паЙI<ами, выполненными внатяжку. Про
ВОД, ослабленный зачисткой и коррозией в месте пайки,
55
за счет расширення обмотки при HarpeBe надламывался,
что приводило к обрыву.
Технолоrия изrотовления обмоток подробно paCCMaT
ривается в [л. 13].
5. r АБАРИТНАЯ МОЩНОСТЬ, ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫй
РАСЧЕТ И rЕОМЕТРИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
в расчетном выражении (8) принято за основу про
изведение сечения сталн маrнитопровода на сечение
окна ScSo. Но обычно начинают расчет с выбора сече
ния стали Sc. В выражении (8) в левой части четыре
rеометрические величины (Ь, h, а, d), в правой четыре
маrнитоэлектрическпе И технолоrические величины (В,
k M , , 'I'J"r) требуют уточнения. Исходным является толь
ко Р ! (или Р 2 ), решение может быть различным.
Например, приняв при заданной мощности Р. сечение стали
10 см 2 , при нормали НО.666.000 можно применить маrнитопроводы
ТИПQIВ Ш20Х50, Ш25Х40, Ш32х32. Приняв тип Ш20х50, выбирают
значение пара метров праiВОЙ части выражения (8) часто необосно
ванно и производят ориеН1 ировочныЙ расчет обмоток Если -в окне
маrНИТОНРОDода требуемое число витков не помещается, переходят
на 'повышенный размер плаС11ИН, обычно при том же сечении стали.
В этоЙ нормали коэффициент проrрессии 1,25, следовательно, размер
окна увеличится более чем на 50%, что может 'быть излишним 11 при-
вести к целесообраз'Ности уменьшення сечения стали (при увеличен-
ноЙ ширине стержня). Получается метод последоватt;льноrо при
5лижения, а не расчет по произведению ScSo.
Выбор сечения стали случаен и ие дает дальнейшеrо направле-
ния расчета, нельзя даже обоснованно по МОЩНОС11И определить се-
ченне !ПрОВОДОВ, так как неизвестна ДОПУСТЮlая плотность тока. По-
о'Iучается как бы одно ура'внение со мноrимн неизвестными.
Такие расчеты были допустимы, коrда т. м. м. нзrо
ТОВJшлпсь в оrраничеюIOМ количестве, в основном сило-
вые т. м. м. на мощности 40 250 Вт нормальноrо вы-
полнения, т. е. работающие в отапливаемых помещениях
и без дополнительных оrраничений, рассчитываемые
по усредненным характеристикам стали.
В настоящее время, коrда т. м. м. IIзrотовляются
в больших количествах, значительно отличаются по
I\ЮЩНОСТИ и техническим условиям, такие расчеты Heдo
статочны.
r а б а р и т н а я l\! о Щ Н О С Т ь. Предварительный рас-
чет трансформатора с достаточноЙ точностью можно вес-
ти не по первнчноЙ (или вторичной), а по rабарнтной
56
мощности:
Р Р.+Р. === (1+ ) ==!2. (1+ )
r == 2 2 1jT 2 'YJT .
При этом предполаrается, что имеются две обмот
ки с одинаковыми параметрами, занимающие каждая
половину окна.
В выражении (8) значение мощности заменим rаба
ритнои мощностыо Pr:
505с == Н::6 .
(13)
р а с ч е т н о е вы р а ж е н и е. С введением нормалей
на размеры пластин целесообразно начинать расчет
с выбора пластины стали по принятой на производстве
норма.'IИ, т. е. с сечения окна 50. При этом известна уже
и ширина стержня, не известна лишь толщина маrнито
провода, т. е. сечение стали. Из сказанноrо в 2 следу
ет, что м. д. с. определяется длиной маrнитной линии
и не зависит от толщины маrнитопровода. Следователь
но, при одинаковоЙ индукuии м. д. с. для каждоrо раз
мера пластин остается неизменной, определяемой пара
метрами пластин маrнитопровода независимо от ero
ТОЛЩИНЫ. В рекомендациях по расчету т. м. м. часто
приводят усредненные значения k M для каждоrо размера
пластин также независимо от толщины маrнитопровода,
но снижающиеся с уменьшением размера пластин {л. 1].
Можно принять (без большой поrрешности) неизменной
и плотность тока д. .
Ниже даются примеры выбора пластин по нормали,
()предеJIения толщин маrнитопровода, расчета допусти
мой плотности тока и дополнительные обоснования это
ro метода расчета.
Заменим 505с их -множителями bh da. Введем расчет
ный коэффициент К р == (ВkмД) и оставим в левоЙ части
выражения значения а, см:
Pr 1
а == Kpbhd . ( 4)
Выражение (14) с учетом К р включает те же компо
ненты, что и выражение (8). Но в (8) компоненты, явля
ясь расчетными, случаЙны, не имеют взаимосвязи и не
увязаны с rеометрическими размерами. При коэффици
енте К р они являются корректировочными и выбираются
с учетом технических условии.
57
При расчетах по усредненным характеристикам си
ловых т. м. м. нормальноrо исполнения Д.'IЯ средних раз
меров пластин при нормалях по приложению 1 коэф
фициент К р близок к едпнице (0,9 1,05). ПринимаеМ'
К р за единицу и Р 1 за Р!: (что для средних и больших
размеров пластин допустимо). В числитель выражения
(14) вводим мощность Р 1 , а в знаменатель вводим COOT
ветствующие размеры выбранной пластины и находим
толщину маrнитопровода. Проверив два три размера
определим требуемый размср пластины 11 ориентировоч
ную ТОЛЩIIНУ маrнитопровода для выбранной пластины.
В приводимом ниже примере примем нормаль
ПИО.ОI0.005.
Прu.иер 1. Выбрать размеры -пластин для т. м. м. на мощность.
Р 1 == 180 Вт. К .нормз,1И НИО.ОI0.003 соотношение размеров не BЫ
держано. Размеры Ь, h, d берем по п.риложению 2. Определяем для
нескольких смежных раз !еров пластин значение зна !енателя (Ь.
h, d). ДЛЯ УШ40 2,6. 7,2 75,0; для уш35 47,5; для ушзо 30,0;
дЛЯ УШ26 20,7 см З . Принимаем Р 1 == 180 Вт за Pr. Получаем
толщину маrНИТОПРОВО;J.а на пластинах УШ40 а== 180/75==2,4 см; на-
УШ35 3,8 см; на УШ30 6 см; на УШ26 8,7 см. Допусти lO.
принять маrнитопроводы УШ35Х38 и УШ30Х60. Обычно применяют
пластины меньших размеров. Pacc !OTpТlM выбор пластин для друrих,
т. м. м. Пр ' мощности Р 1 == 100 Вт можно прИ1!ЯТЬ маrнитопровод.
УШ26Х50, при Р,==80 BT УШ26Х40 и т. д.
Но размеры а требуют корректщ;ювки.
Коэффициент К р состоит из двух независимых MHO
жителей: индукщш В и k r4.. Выбор индукции paCCMaT
ривается в 6. Произведение k M !'1 рассматривается как
один параметр. Обозначим ero К'р. При неизменноЙ по
верхности охлаждения увсличеIlие k M (и массы меди)
приводит к необходимости снижать плотность тока, при
уменьшении k M допустимая плотность тока повышается.
Получается компенсация, но не полная, так как эта за
висимость квадратична.
При увеличении размеров т. м. м. (размера пластин)
поверхность охлаждсния увеличивается меньше, чеr.t
объем (масса) l\Iеди. При этом, несмотря на уве.lJиче
ние k M ,
K'p==kr;t!!J.
значительно У'\lсныиается, К р снижается до 0,8 и ниже
Усредненные значения k M для каждоrо размера плас
тин приведены в приложениях 1 и 2.
В последующем тексте прmюдятся расчеты объе'-'lа
и массы меди и допустимой шютности тока с учетом
58
потерь в меди и поверхности охлаждения. Ниже pac
-смотрим возможность предварите.!1ЫlOrо расчета плот
ности тока и потерь в меди до проведения полноrо pac
чета т. м. М.
r е о м е т р 11 е й т р а н с фор м а т о р а именуются
-основные соотношения размеров маrнитопровода ШlI
рины И толщины стержня, ширины и высоты (длина)
-окна пластин и размеры обмоток (при полном заполне
нии окна пластины). В большинстве нормалей, как пра
вило, для всех типоразмеров соотношение rеометриче
€ких размеров пластин неизменно. Принимаем шири
ну стержня d за базовыЙ размер. Остальные три разме
ра можно выразить в безразмерных коэффициентах
IЛ. 1, 4]:
ь == xd; h == yd; а=::; zd; }
x==b!d; y==h!d; z=--.=a/d.
rеометрия трансформатора, так же как и выражение
(8), не учитывает некоторые отклонения от нормалей,
1<ак, например, уширение ярма и др. Иначе расчеты
{)сложняются. Некоторые отклонения при необходимости
леrко корректируются.
В табл. 8 для трансформаторов БТ в столбце 3 даны
значения базовоrо размера d, являющеrося множителем
для выражений столбца 2, а также и для столбца 4, rде
дано частное решение для нормали НО.666.000 (Х== 1,
у==2,5) для значений z== 1 и 2,5. Столбец 5 отношения
к rеометрии не имеет, предназначен для решения OT
де.'IЬНЫХ маrнитопроводов, для которых определять без
размерные коэффициенты нецелесообразно. Размеры
для каждоЙ пластины (маrнитопровода) берутся в caH
'тиметрах. Столбец 5 соrласуется только со столбцом 1
(параметры) .
Расчет трансформатора производится по ВhIраже
НIIЮ (14).
В таб.'I. 8 приведены объемы стали V c и обмотки V H
(катушки), по которым определяется масса стали
и меди.
Масса стали при k c ==O,9 и ,\,с==7,55 опреде.1яется по
выражению
о с == Vсkс,\,сl0 З== Vс.6,8.10 З Kr.
При решении по столбцу 2 и 4 объем V c вводится
с учетом базовоrо размера. Частное решение (столбец 4)
59
(15)
при z== 1 или 2,5 соответственно будет равно или 0,061.
ИЛИ 0,1525.
Масса медн при 1' 8,9 определяется по выражению
GM VJ{kM1'MIO 3 VJ{8,9.IO 3 Kr.
Частное решение (столбец 4) 0,159 k)f и 0,226 k)f.
При решении по столбцу 5 объемы V c и V H рассчи
тываются по столбцу 5.
На производстве, rne принята определенная нормаль
(с выдержанными соотношениями rеометрических вели
м Частное реше
'"
"'::.; IIIIC (нор,шли Выражение в буквен
Параметры Выр"жеllие в общем () НО.ббб.ОUO) прн
внде для БТ :;; . х==I, у==2.5 llbl х 050значениях
:g"'" (С1!. рис. 5)
",р, I z==2.5
"'''' z==1
::.;
lс 2(х+у+'П,4) d 8,57 8,57 2 (b+h+ ь)
lr 2(х+у+1) d 9 9 2 (b+h+d)
lк 2 (ocJ2x+1 +z) d 7,14 10,14 2 ( Tb+d+a)
So ху d 2 2.5 2.5 bh
Sc z d 2 1 2,5 d'l
So Sc xyz d 4 2,5 6.25 bhda
V c 2(x+y+1)z d з 9 22,5 2 (b+h+d)d'l
V K 2Х У ( ; X +1+Z) d з 17,85 25,35 2bh(T b + d + a )
П к 2y(nx+1+z) d 2 25.7 33.2 2h(nb+d+a)
Таблица 8
Обозначения: lс. lr. l к ДЛIIНЫ соответствешю средне Н маrниrноН, reo)lcтp!l'I cKofi'
ЛIIIIIIII 11 среДllеrо витка катушки; Vc. VK o;ъeMbI с.rаЛIIИ катушки; Пк llOЗСРХllOСТЬ
охлаждеШIЯ О;;dОТКИ (.;ез торЦОII).
чип), рекомендуется вестн расчст по безразмерным KO
ЭффИЦllентам.
В TaKOl\l с.'lучае
расчстное выраженне примет вид:
Pr
z===
К pX!-Id'
(16)
r а б ар 11 Т Н а и 1\1 о Щ Н О С Т Ь у с л о в н а я. TaI< I<aK
в нормалях все ЛIllIСЙllые СООТllошення прн СНl!женпи
базовоrо раЗ:\lера остаются неПЗМ IШЫ!\Ш, часто HO.'lara
ют, что подход к их расчету, независпмо от раЗ Iеров
нластин, одинаков. Однако, как IШДIIО IIЗ таб.l. 8, при
60
уменьшении базовоrо размера (и длины [с) в 4 раза
(Ш40 ШI0), площадь окна и сечение стали YMeHЬ
шаются в 16 раз, объем стали и обмотки в 64 раза,
произведение SoSc в 256 раз. Следовательно, количест
венные соотношения электромаrнитных параметров
изменятся значительно, что отразится на их расчете.
Существенно установить соотношения электромаrНlIТНЫХ
параметров с rеометрическими. В зависимости от разме
ров (мощности) т. м. м. электромаrнитные пара метры
принимаются различными. Но их для сравнения целе
сообразно принять неизменными. Действительные пара
метры определяются ПОСJlедующей корректировкой,
обоснованной техническими условиями.
В выражении (16) в коэффициенте Kp B(kMM BBe
дем следующие допущения: B 1,0 Т, kM 0,4, д===
2,5 А/мм 2 . При этом k IД 1 А/мм2, что соответствует
плотности тока в окне маrнитопровода 1 А/мм 2 . Заме-
тим, что значение сомножителей может быть друrим.
например kM 0'3' д 3,33 А/мм 2 . Желательно их oKpyr
ление для упрощения расчетов, поскольку эти значения
выпадают при корреКТИРОВI(е.
Мощность Pr при принятых условиях назовем rаба
ритной условноЙ мощностыо (Ру). Выражение (16) при
мет вид, Вт:
Py xyzd4.
( 17)
Дополнительно ПРllмем потери в стаJ1И 1 BT/Kr, что
примерно соответствует сталям марок Э43 Э43А TOk
щиноЙ 0,35 мм, Э320 толщиноЙ 0,5 мм. Обратим ВНlIма
ние, что значения Pr И Ру нри применении марок стали
с разными потерями, но неизменном значении B 1,0 Т
не изменится. Изменятся нотери Ре И Ре, l1т И как след
ствие мощности Р 1 и P z .
При коэффициенте К р [выражения (14) и (16)], близ
ком к единнце, условная мощность является ориентиро
ВОЧlIOЙ, корректируемой по допустимой плотности тока
и принятоЙ индукции. Коэффициент k M определяется
технолоrией производства и техническими требова
ниями.
В последующем тексте сохраним термин «условная
мощность», так как мноrие специальные Т. м. м. не
трансформируют мощность, а выполняют друrие функ
ции ( 7) и их rабариты можно оценивать лишь по
условноЙ мощности Ру.
61
Э л е к т р о м а r н и т н ы е пар а м е т рыв r t о :\1 е т
рии трансформатора. На базе выражения (17) и
принятых допущений составим для нормали НО. 666. 000
(с учетом табл. 8, СТQ.J]бцы 4 и 3) таблицу электромаr
'Нитных параметров (табло 9). Параметры приводятся для
Таблица 9
:а ... Поверхность
х i:!J ОХ. Юl{дения,
х i5.
... ... .. см'
i:!J х '"
:.: "" ::; ...
t; >. " о...
" ,.; -.: "!:!)
"" z Q., t; Ре' Kr '" "
.tI"- '" ,," '" :а -
... '#. "':.: ci
... о
'" " ::; . ... '"
'" '" >. ..,. х >. I!:) :.: {;'"
., . ""
со. "О ...
2 " Q., 11 " Q., о ,.,
" ,,
;;; о '" ;;.<> ::; ::; о :.:
:;:: :;:: :;::",,::; ., '8 t::(t:::
f--o Q., Q., х
Ш4 2,5 1600 9,8 9,8 11,61 5,78 72,2 4,5 7,35 53О 35,3
Ш4/) 1 640 3,9 3,9 0,61 4 ,сп 50,8 8,0 8,1 411 27,4
Ш32 2,5 651) 5,0 5,0 0,77 2,96 37,0 5,3 9,2 340 22,7
Ш32 1 260 2,0 2,0 0,77 2,08 26,2 9,0 1'.1,1 263 17,6
Ш2:; 2,5 245 2,38 2,38 0,98 1,41 17,7 7,2 11,8 207 13,8
Ш25 1 98 0,95 0,95 0,98 0,992 12,4 12,6 12,9 16 10,7
Ш20 2,5 100 1,22 1,22 1,22 0,722 9,('3 9,0 14,8 133 8,8
Ш О 1 4!) 0,49 Н,49 1,22 0,508 6,35 16,0 16,1 103 6,9
Шl6 2,5 41 0,63 n,63 1,53 O,37tJ 462 11,0 184 85 5,6
ШII, 1 16,4 0,250 0,25 1,53 0,260 3:24 2'),0 2J:3 65,8 4,3
ШI 2.5 13 0,264 0,264 2,03 0,153 1,94 15,0 24,4 47,9 3,1
Ш12 1 5,2 0,105 0,105 2,03 0,109 1,37 25,0 27 37,0 2,4
Ш10 2.5 б,25 0,153 0,153 2,45 0,0903 1,13 18 29,3 33,2 2,2
ШIО 1 2,5 0,061 n,О61 2,45 0,0636 0,8 32 32,3 25,7 1,7
Ш9 1 1,64 0,044 О,{А4 2,73 О, 0465 0,58 35,4 36 21 1,4
7
7
7
9
7
2
2
значений z==.l и 2,5. К нормали добавлен размер ШI0,
часто ПРП:\lеняемый на производстве.
Потерп в стали приняты 1 BT/Kr, поэтоыу значенпя
массы и потерь совпадают. Действительные потери KOp
ректируются достаточно просто: при марке 'стали Э42
умножаются на 1,2, при Э330 !Нa 0,5, т. е. снижаются
вдвое. Потери изменяются пропорционально -квадрату
ИЗ:\lенения индукции В. Отклонения от принятоrо коэф
фпциента k c ==0,9 возможны, но значительно меньше, чем
допуски параметров стали (по rOCT) о Помимо Toro,
максима.1ЬНО допустимые (по rOCT) потери значитель
\но меньше потерь в меди (табл. 9).
Допустимая плотность то!<а определяется балаНСО;\1
rеПJIа, вьщеляемоrо в об:VlOтках, теплопроводностью об
моток, конвекциеЙ тепла в воздух и теПЛОСТОЙI<ОСТЬЮ
ПРЮIеняемых материалов.
Наиболее широ!<о 'при меняются силовые т. Мо Мо HOp
мальноrо исполнения. Для них принята поверхность
62
охлаждения ЛИ не менее 15 см 2 /Вт. В табл. 8 величина
ЛИ определяется по .наружной поверхности об'\10ТКИ беэ
учета HarpeBa стали (при марках стали Э42 и лучших),
для упрощения не учитываются ториы обмоток.
Потери в меди являются основными потерюш, опре
.и.еляющими к. п. д. трансформатора, поэтому П.10ТНОСТЬ
тока надо выбирать обоснованно. Такие параметры, как
потери в 'меди, I1U и др. определяюl'СЯ обычно после
расчета и выбора чисел витков и сечения проводов. Бо
лее uелесообраз'Но рассчитывать параметры предвари
телыю в общем виде, что помоrает сориентироваться
в правильном выборе параметров с учетом технических
требованиЙ.
Определить допустимую плотность тока (А/мм2)
можно по допустимым потерям и объему меди по извест
НОМ'У выражению
Р м == V M -0,0175 [2,
rде V M выражено в кубических сантиметрах. Допустимые
потери и объем меди достаточно просто определяются по
rеометрии т. м. м. (табл. 8 и 9):
/ == V O,Ol I'M (18)
или
Полученное
тока.
Можно расчет вести по массе меди. Для этоrо объем
меди умножим на 8,9 и на 10 З, поскольку масса опре
деляется в килоrра:\lмах. Но чтобы не нарушить размер
ность, умнож.uм и знаменатель. Кроме Toro, заменим
коэффициент 0,0 175 на 0,0178, .который соответствует
температуре меди при 25 0 С:
р == О.0l78.121'м8.9.10 з / 2. 20
М 8,9.10 3 М-
/ .. / Рм.57 .
v "м
значение равно допустимой
(18')
плотности
ПРИВО!I.им расчетное выражение:
/ == У ic;: .
(19}
Выражение (19) соответствует потерям в меди при
t==25 0 c. При повышенных температурах потери повыша
63
ются пропорционально Kt:
t, ос . . . . .. 25 50 75 100 125 150
l(t ....... 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
П ромеЖУТОЧНЫl\I значениям t о LooTBeTcTByeT Ilзмене-
ние Kt Ha:i:O,02 на каждые :!::5 0 с. Температура обмоток
обычно значительно выше, что приводит к увеличению
сопротивления и потерь, возрастающих пропорционально
приведенному коэффициенту. При ожидаемой t== 100 ос
в выражение (19) можно ввести коэффициент 12.1,3. На
изrотовленном т. м .м. по Iначальному замеру и после
включения т. м. м. С наrрузкой (на 2 3 ч) определяются
сопротивление и температура на внутренней обмотке.
П ример 2. ПривеДбl расчет допусти;\IOЙ плотности тока для
т. м .м. при нескольких размерах маrнитопровода 'по 'flOpMa. JI
НО.666.000. ДЛЯ расчета используе'V! данные табл. 8 и 9.
Определим допустимую 'плотность тока для т. М. ;\1. на маrнито
'Проводе Ш40Х100. ПрИНИYlаем k M ==O,4, поверхность охлаждения
П и ==530 см 2 , допустимые потери Р м ==35,3, масса меди Ом==5,78 Kr.
Плоти ость тока по 'Выражению (19)
..r
1 == r 20м == 1,74 А/ММ2,
ДЛЯ Ш40х40 при k M ==O,4 потери Р м ==27,4, масса меди ом==
==4,07 Kr, ll==I,81 А/мм 2 .
Для Ш20Х50 ПРИНlIмаем k M ==0,31. Плотность тока :\IOЖ1Ю опре
делить по П И с учетом k M , но поскольку В та1бл. 9 да1Jа масса меди
.при k.. == 0,4, то определим пересчетом :
ОМ ==0,722 .0,31/0,4==0,560 Kr.
При Р м ==8,87 Вт ;плотность тока ll==2,82 А/мм 2 .
ДЛЯ Ш20Х'20 плотность тока ll==2,96 А/мм 2 .
При принятой на ПРОИЗВОДС'fIВе друrой нормали рекомендуется
-{;оставить подобную CiВОД1JУЮ таблицу или выполнить расчеты lIепо
сред:ственио по табл. 8.
Выше было 'Указано на рекомендации принимать для
каждоl'О размера пластин одина'ковое значение k'I He
зависимо от толщины маrнитопровода (в пределах ИЮ'lе
,щения z от 1 до 2,5): кроме Toro, сказано, что в этом
пре1J. еле допустимая плотность тока изменяется мало.
Проверить это по расчетам допустимой плоТности тот<а
не представляется возможным, поскольку поrрешности
измерений и расчетов MorYT превышать искомую разни
цу (расчеты ведутся с Tpex и двузначнымИ числами).
Более целесообразно выпол.нить 'Этот расчет по rеометрии
в общем виде. Допустимые потери пропорциональны
поверхностям охлаждения, а объем меди (и масса) при
одинаковом k M пропорциональны объемам обмоток.
64
Ниже привод им это вы ражение в общем виде:
== v П"кl"к Y (1tX + 1 +z") (Т Х + 1 + z,)
t!, l'''кП'к ( It ) ,
2 Х + 1 + z" (nх; + 1 + z')
тде z" и z' соответственно верхний и ниж,ний пределы
толщины маrнитопровода.
Ниже дается частное решение при x 1, z 2,5, z 1:
t!" ./ 6.64.3.57 1
"""""К'==у 5,07.5,14 1,05.
При расчете (по 'столбцу 2) учитывается только часть
выражения, заключенная в скобках, осталь:ные м.ножите
ли и все промежуточные пересчеты (и дополнительные
поrрешности) исключены.
Из приведенноrо решсния следует, что с уменьшени
ем z от 2,5 '10 1 допустимая плотность тока повышает,ся
на 5% и не зависит от длины окна, посколЬ'ку под корнем
отсутствует у.
В нормалях (пршюжение П I) приведены в COOT
ветствии с рекомендациями [Л. 1] усредненные значе
ния k M , различные для каждоrо размера пластиНЫ. 3Ha
чения k I ПрЮ1ер'НО соответствуют требованиям к т. М. м.
электронной аппаратуры с тремя четырьмя вторичны
ми обмотками.
При ,небольших изменениях rk M , например в сторону
у [еньшения, допустимая плотность тока несколько
повышается, что частично компенсирует онижение k M (19).
При уменьшении толщины маrнитопровода при Iнеизмен
ном k M допуспаlая плотность тока несколько повышает
ся за счет некоторото повышения отношения поверхности
охлаждения к массе мсди. Практически l\IОЖНО принять,
что k I для каждоrо размера пластин величина 'постоян
пая.
При снижении ' " за счет неплотной намотки, ,наличия
вспучивания (при обмотках толщиной более 22 25 мм)
повышать плотность тока нельзя, а в ряде случаев необ
ходимо ее снижать, поскольку ухудшается теплопровод
ность за счет прослоек >вОздуха 'в толще обмотки.
В заво,J.СКИХ услових -коэффициент k J каждоrо изде-
лия СТрOI"О фиксирован, при кустарном производстве он
может .колебаться в зависимости не только ОТ тсхнолоrии,
по часто от исполнителя.
5 412 65
Для прел.варительных расчетов большая точность не
,нужна, так как сечения смежных проводов отличаются
в среднем на 10 15%, что ПрИБОДИТ 'к необходимости
повышения сечения проводов и ,со()Тветственно С'нижения
плотности тока.
При разных диаметрах проводов расчет часто ведут
по разным :k M для каждой обмотки. Это излишне. При
расчете по усредненному k M первичная обмотка повы
шающеrо т. м. м. (с повышенным k M ) займет меньшую
площадь окна, освободив С90тветствующую часть площа
ди для вторичной обмотки. Так же и при нескольких
вторичных обмотках. Как следует из сказанноrо, особой
точности в определении усредненноrо k M не требуется.
Так же по средней ДЛИНе витка обмоток ведется расчет
Меди всех обмоток. Принятые допущения значительно
упрощают ра-счет и делают ею более наrля.д:ным. При
изrотовлении даже малой партии т. м. м. обязателЬ'но
изrотовляют опытный образец, на котором уточняют
сечения проводов, коэффициент k M и друrие параметры,
иноrда вносят корректировку в длину среднеrо витка той
или иной обмотки, особенно по отношению обмоток
накала, располаrаемых обычно поверху. Выше было
сказано, что расчетный коэффициент К р 'состоит из двух
множителей В и К'р, определяемых независимо друr от
друrа.
Значения kM/1 в значительной 'степени определяются
rеометрией трансформатора, что позволило ввести их
(в условных значениях) в rеометрию т. м. м.
Зависимость маrнитоэле!ктрических па
раметров от -размеров пла'сти,н. При неизмен
ной длине маr.нитной линии, одинаковом количестве CTЫ
ков, размера и конфиrурации пластин и качества стали
м. д. с. зависит только от индукции и не зависит от тол
щины маrнитопровода. Для каждоrо размера пластин
произведение k",,/1 также практически 'Не зависит от тол
щины маrнитопровода. Следовательно, неизменно и
ОТIюшение расчетных значений тока намаrничивания
к току наrруз'ки. В таком случае rеометрические и элект
ромаrнитные параметры являются как бы паспортом
пластин и маrнитопровода на этих пластинах. С измене
нием качества стали и особенно конструкции маr.нито
провода паСПОР11ные данные пластины и маrнитопровода
MorYT значителЬ'но отличаться (Н основном в выборе
величины индукции).
66
nеременными па.раметрами, зависящими ОТ толщины
маrнитапровада, являются патер и в меди и падение
напряжения ди, катарые увеличиваются с уменьшением
талщины маrНИl'оправада, при этом снижается к. п. д. 'l'jT.
rабаритная мащнасть Pr не изменяется. Павышение ди
ухудшает наrрузачную характеристику, 'Паэтому в cpek
них т. м. м. применение маrнитаправода с z=== 1 нежела
тельна. В бальших т. м. м., rде патер и в 'Меди атнаси.
тельно малы, маrнитоправады са значением z> 1,5+12
применяются редка IKaK менее техналаrич'Ные.
П а д r ру п п ы с и л о в ы х т. м. м. С уменьшением
базаваrа размера вследствие степенныIx зависимастей
саотнашение электрамаrнитных параметров значительна
изменяется, что атражается на их расчете. При аценке
условий расчетов, приведенных выше, мажна разбить все
т. м. м. на три падrруппы бальшие, средние и малые.
Рассматрим специфику расчета и изrатавления этих
подrрупп т. м. м.
Бальшие т. м. м. (например, Ш40) имеют малую
паверхнасть ахлаждения па атнашению к массе Me
ДИ, что. привадит к значительнаму занижению платнасти
тока. На.1IИчие стыкав в маrнитаправаде привадит .к He
абходимасти небо.тrьшаrа с,нижения индукции. Обычна
эти т. м. м. выпалняют стержневыми (с двумя Ka.pKaca
ми), что. увеличивает паверхность ахлаждения. Ширину
акна следует нескалыка увеличить для палучения заза
рав между обматками и между абматками и сталью.
Чэ-сто т. м. м. выполняют вне нармалей, особенна спе
циальные. Расчет начинается с .выбара сечения стали и
карректируется па длине окна.
Средние т. м. м. (ас,навная падrруппа) имеют па
верхности ахлаждения, допускающие платнасти тока
2,5 3 А/мм 2 . Дапустимые патери в меди саставляют
7 15%, 'к. п. д. дастаточно высак. Влияние стыкав
значительна, требует HeKaTapara снижения индукции.
Вазмаж,на выпалнение различных требаваний.
Патер и в меди (и стали), атнесенные выше к мащна
сти Ру (или P r ), точнее атносить 'к P 1 . Замена дапустима
для бальших т. м. м., а для средних т. м. M. С 'после,
дующей карректировкай. Эти силавые т. м. м. MarYT
рассчитываться па усредне'Нным характеристикам, если
к ним не предъявляются аrраничивающие требавания.
Малые т. м. м. рэ-ссчитывать по усредненным xapaK
теристикам не представляется возмажным. Влияние
5*
67
СтЫкав (в nроцеитах) увеличивается прапарциона.'1ЬНО
квадрату снижения базаваrа размера. Допустимая (па
ли) платнасть тока велика, и патер и в меди MarYT
превышать мащнасть Р2 (табл. 9). Отнасить потери к Ру
лишена ,смысла. Величина Ik M значительна зависит ат
талщины маr.нитапровада и номинальнаrо напряжения.
БОЛЬШIlнства малых и специальных средних т. м. м.
абычно требует IЫIЖбнернаrа расчета и саответствующей
техналоrии.
Характер саатнашения для друrих нармалей пример
на тат же. Вазможны некаIOрые откланения в старапу
меньших или больших з,наченпЙ d и изменения каэффи
циента J(p.
Эrи вопрасы рассматриваются 'Ншке.
6. РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА
При расчете т. м. м. па выражению (8) практически
неяона, с K3-Kara параметра начинать расчет. Значения
параметрав па различным реком('ндациям, падчас,
у разных автарOlВ различаются. В предыдущем тексте
расчет начинается с выбора размера пластины па при
нятаЙ на праизводстве нарма.i'IИ, т. е. с сечения окна so.
Па выражению(14) апределяется ариентировачно талщи
'На маrнитоправада. Па поверхности ахлаждения апре
деляется дапустимая платность то.ка ,/)., расчет катароЙ
б.,изак к .реальным значеНИЮf. Значительна упращаются
расчеты при ПРИМбнепии усред:ненных значений k M и /)..
Остается выбрать индукцию В, пасле чеrа праизвести
расчет абматок, выбар сечения правадав, числа виткав
и выпаЛнить окончательную карректиравку толщины
маrнитапровада и расчет основных параметрав (см. при
мер 4).
Р а.счет силавых т. м. м. па усредненным
ха р а к т е р и с т и к а м. Выбар индукции па парамет
рам, даваемым rOCT, не представляется вазмажным,
так ка'к для сталеЙ марак 311 ЭЗ2 напряженность
дается в пределах 25 100 А/см, для 041 Э43 и
халаднакатаных Э31O 330 10 100 А/см, таща как
в т. м. М. напряженнасть приНимается абычна ниже
10 А/см. Паэтаму в ряде случаев испальзуются xapaK
теристики какаro либа предприятия или рекамеIlдаЦИIl
различных руковадств.
68
Расчет по усредненным характеРIlстикам допустим
только для больших и среДНIIХ СШlOвых т. 1\1. м., не
оrраниче.нных техническими условиями.
Усредненные хара:ктеристики трансформатора бази
руются обычно ,на сталях с минусовыми допусками по
индукции и.на маrнитопроводе с чеТЫРЫ\IЯ стыками
(поскольку они чаще ПрЮ'lе1I-lЯЮТСЯ). В больших силовых
т. М. м. С увеЛIlченнем длины мапштной линии влияние
стыков значительно снижается, что допускает оrрани-
чиваться относительно небольшиУ! снижением индукции
против индукции насыщсния. Их расчет по усредненным
характеристикам вполне допустим, поскольку повышен-
'Ное значение тока [о обычно не реrламентируется. Тран-
сформатор будет работать ,нормально, хотя сталь исполь-
зуется не полностью и маеса трансформатора завышена.
В средних т. м. м. .при отсутствии 'оr,раничивающих усло-
вий также можно вести расчет по усредненным xapaK
теристикам.
ИНДУКЦIlЮ при стали марки ЭФ2 толщиной 0,35 мм
Д,'lЯ больших т. М. м. обычно ПрИНИ:\-lают 1,25 1,3 (до
1,35) Т, дЛЯ средних 1,15 1,25 Т. При этом следует
ориентироваться не на значение мощности, а на разме,р
пластин, снижая ИНДУIЩИЮ при переходе от большеrо
к меньшему размеру пластин. Сталь для этих т. м. м.
обычно не отжиrают. Иноrда для средних Т. м. .м. вза-
мен отжиrа 'применяют стали повышенноrо качества
(Э31О, Э320), индукцию при этом применяют ту же или
'Iес.колько повышают ее.
р а с ч е т т. м. М. 'П О r е о м е т р и и выполняется по
безразмерным коэффициентам по выражению (16).
Делим заданную мощность P1Ha произведение х у d'"
(см. пример 1). Получаем толщину маrнитопровода
в безразмерном коэффициенте z. Сравним это произве-
дение с выражением (17). При z=== 1 они тожде,ственны.
Следовательно, знаменатель в выражении (16) для
каждоrо размера пластин численно равен Ру при z=== 1.
Для нормали НО. 666. 000 эти значения даны в табл. 9.
Определение допустимой плотности тока да,но .в при-
мере 2.
Прuмер 3. Выберем размер пластин '110 нормали НО.666.000 дЛЯ
тра'Нсформатора мощностью Р) == 120 Вт и определим ero основные
лараметры.
БлижаЙшие для заданной мощности по табл. 9 пластины Ш20
11 Ш25 'В выражении (16); для nер'вой знаменатель равен 40, для
69
второй 98. Предварительно в обоих случаях принимаем I(р === 1.
При пластинах Ш20 получаем:
120
z === 4(1. === 3.
Принимаем типоразмер Ш20х60, сталь марки Э42 толщиноЙ
0,35 мм, 8===1,2 Т, k M ===0,31.
По табл. 8 и 9 определяем П,,===148 см 2 , "Нотери в мед!и Р М ===
===10 Вт, G M ===0,62 Kr, плотность тока ==='2,81 AjMM 2 , Р м ===8,3%,
!В первичноЙ обмотке Рм===41%, U%===4,1%, масса стали G e ===
=== 1,16 Kr, потери в стали Ре ===2 Вт, полные потери 12 ВТ, К. п. д.
'11 т ===0,9, К р === 1,2.0,31.2,81 === 1,05. Имеется небольшоЙ запас.
\ Сравним соотношение параметров с т. м. м. на пластинах Ш25.
120
Для них z === 98 === 1,22. Приннмаем размер маrнитопровода Ш 25 Х Ш 32,
8===1,23 Т. Потери в меди PM II,5 Вт, несколько повышены (на
15%), но масса меди повышена значительно: G M ===0,83 Kr (-на 40%),
поэтому плотность тока снижена: ===2,54 AjMM 2 . Масса стали !1рИ
мерно одинакова, потери в стали при llI2;) несколько повышены за
счет iIlовышения индукции:
(1,23/1,2)2=== 1,05; Ре ===2,1 Вт.
Полные потери PM+Pe===11,5+2,1===13; К. 'П. д. '11 т ===0,86; К р ===
=== 1,'23.0,33. 2,54=== 1,03.
Масса т._ м. м. на пластинах Ш25 завышена против массы т. М. м.
на плаСТlшах Ш20 на 12 13%, объем на 45%, занимаемая пло
щадь (при rоризоитальном расположении на шасси) на 75%. Прй1
требоваllИЯХ сняжения объема следует принимать уменьшенный раз-
мер 'Пластины. В некоторых случаях применяют маrнитопроводы
с размером z===3,5 и более.
При применении т. м. м. на пластинах Ш25 'несколько увеличится
м. д. с., но число щпков увеличится пропорционально уменьшению
сечения маrнитопровода. При этом значительно уменьшится ток [о.
Увеличи!В толщину маrнитопровода, можно доиолнительно снизить
ток [о или плотность тока и [jОНИЗИТЬ ,потери в меди и u.
Все эти расчеты ориентировочны. Последующие корректировки,
выполненные с учетом технических требованиЙ и выбора сечения
проводов, дадут окончательное решен не.
в примере 1 рассмотрен ориентировоч.ный выбор раз
меров пластин для маl'НИТОПРОВОДОВ по заданным мощ
ностям по выражению (14) для единичных т. м. м.
Расчет выполнен по нормали нио. 010. 005, rеометри
чески е соотношения которой не выдержаны и рассчиты-
'ваются как единич'Ные (таб.rт. 8). В примере 2 приведено
теоретическое обоснование и дан расчет допустимой плот
ности тока. Этот пример и последующие выполнены по
нормали но. 0000. 666, частное ,решение которой (по reo-
метрии) дано в табл. 8 и 9. Приведенные параметры
принимаются без повторноrо расчета, недостающие опре
деляются пересчетом или рассчитываются по табл. 8.
70
Ниже прпводится палный расчет силовоrо т. м. м. па
заданным вторичным наrрузкам с выбором плотности
тока, расчетом чисел витков и выбором сечения (диамет-
ров) проводов.
л ример 4. Рассчитать трансформатор 'на напряжение 220 В. BTO
ричные на'Пряжения и токи: 350 В, 0,25 А; 6,3 В, 5 А; 24 В. 0,6 А.
Мощность Р 2 === 87,5 + 31,5 + 14,4 === 133,4"'" 135 Вт. По нормали
НО.666.000 принимаеVl пластины Ш25, ста т, марки Э42 толщиной
0,35 мм. Ра{:чет ведем 'пО выражению (16). ПроизведеН1ие xyd ===
===98, К р принимаем равным единице. Мощность Р. заменяеVl на Р..
но поскольку мощность дана по Р 2 , ПРИНllмаем 1JT ===0,9 и подстав
ляем В выражение (16):
135 150
z === 0,9.98 === 98 === 1,53.
Принимаем размер маrнитопровода 25 Х 40, z 1,6, k M ===0,33.
При -пластинах Ш25 допускают индукцию В=== 1,271,25 Т. Примем
В=== 1,22 Т.
ОпредеЛ1ИМ при z=== 1,6 частное решение iПО табл. 8. Получим
Л.. ===28,7d 2 === 180 см 2 , Р М === 12 Вт. Объем обмотwи V.. ===20,85d 3 , мас-
са меди Ом===0,950 Kr. По lIJыражению (19) определяем 8 2,5 A/M 12.
12.100
Определим Р М === 150== 8%. в первичной обмотке Р М % ==-4%,
8и===4%.
Коэффициент К р === 1,22.0,33.2,5=== 1,01. Масса стали ОМ === 1,52 Kr,
Р с ==='2,6 Вт, Р п === 12+2,6=== 14,6 ВТ, 1JT===0,907.
При прииятоЙ плотности тока выбираем диаметры (сечения)
проводов. Для обмотки 220 В ток 1. === 150/2'20===0,68 А, 'ПрОВОД диа
метром 0,59 мм (0,273 мм 2 ); для 350 В 1 === 0,25 А, провод 0,38 М:\1
(0,113 111м2); для 124 В 1===0,6 А, 1lIрОВОД 0,55 мм '(0.238 мм 2 ); для
6,3 В 1===5 А, провод 1.68 Ю\ (2,22I11м 2 ).
Определим суммарное сечение меди из расчета один виток на
вольт: SM===220.0;273+350.0,1 13+24.0,238+6,3'2,'22=== 1 19,2 мм 2 . Се-
чение меди в окне маrнитопровода Sok M === 15,6.0,33===5,16 см 2 . Деле-
нием величины этоrо сечения на велнчину сечения меди, COOTBeTCT
вующую одному витку на волы (всех оБIllОТОК), 1юлучаем число
витков на волы, которые можно пометить В окне маrнитопровода:
5,16/1,19===4,33 витка.
ОпредеЛ'ИIII по выражению (10) требуемое по сечению стали чис-
ло витков:
50 50
BS c 1,22.10 === 4,1 витка.
Оставляем маrнитопровод Ш25Х40.
Определим число витков обмоток. Первичная обмотка 220 В
имеет 902 витка; 350 В 1435 'ВИТIЮВ; 24 В 92,5 витка; 6,3 В
26 витков. Для компенсации падения напряжения число витков
в 'Пер'вичной обlllотке уменьшаем на 4%, т. е. на 36 IIJИТКОВ, число
витков вrоричных обмоток увеличиваем 'Каждое на 4%, обмотка
имеет при 350 В 37 'витков, при 24 В 3,5 4 витка; для обмотки
71
6,3 В увеличиваем числО' виткО'в не менее чем на 1,5 (увеличеН'IIая
длина I!JI\TKa).
МО'ЖНО' пО'дсчитывать средние длины виткО'в каждО'Й О'бмО'тки пО'
табл. 8. Дли этО'rО' надО' (стрО'ка 3, стО'лбец 2) первО'е слаrаемО'е
rt
в скобкахт х заменить для первичнО'Й обмО'тки З1Х (0,2 + 0,25), для
втО'ричнО'й З1Х (0,7 +0,75), для О'бмО'тО'к накала З1Х (0,95). ВыБО'р этих
кО'эффициентов за.висит 0'1' СО'О'ТJJошения тО'лщин О'бмО'тО'к (О'преде
ляется IJlриближеннО'). АналО'rичнО' мО'жнО' Ijjести I[]О'дсчет средней
длины 'витка при иепО'лнО'м запО'лнении окна О'бмО'ткО'Й.
ПриведенныЙ выше расчет целесО'образнО' СQlЮlестить с пО'дсче
1'0'1101 О'бмО'тО'к ПО' числу виткО"в В слО'е, кО'личеСТВО\1 слО'ев и прО'кла
ДО'К, с учетом n.римеllяемых изО'ляцИ'онных материалО'в и технО'лО'rии
да'Н'нО'rО' прО'извО'дства. При этО'м утО'чняются значения k M и /',.и.
в приводимых примерах Pr заменялось ,на Р" что не
нарушает строrости расчета. .по выражению (4)
P,==U,/" Pr==EI" rде Е напряжение U,; сниженное
на I1U уменьшением числа вит,ков (на 4%).
в полукустарном производстве обычно снижаюr
плотность тока против предельно допустнмой. Так, при
аналоrичном расчете (пример 4) часто прИ'ннмают раз
мер маr.нит-опровода Ш,25 ХБО, снижают число витков.
При этом упрощается расчет, 1"ехнолоrия и снижается
стоимость изrотовления при некотором повышении pac
хода стали.
В малых т. м. м. по отношению к мощности значи
тельно повышается ток 10, повышается ЛИ (по о'Тноше
нию к мощности), потери в меди становятся соизмери
мыми с мощностью т. м. м. При неизбежном значитель
ном уменьшении сечения проводов снижает'ся ,k M , что
приводит К еще большему высвобождению излишней
поверхностн охлаждения и уменьшенню мощности. В Ta
ких т. м. м. насrолько увеличивается взанмозависимость
между парамстрамн, что количествснные НЗ:v!бнения oд
Horo прнводят к качественным изменениям этоrо или
друrих параметров, что затрудняет их расчет и в рЯ1J,с
случаев делает ero ,невозмож,ным. Встречаются peKOMeH
дации о восполнении снижения k M повышением 'Плот
'Ности 'Тока с учетом поверхности Ли. Приняв peKOMeH
дуемые параметры для наименьшеrо размера нормали
НО. 666. 000, проведем контрольныЙ расчет.
При.мер 5. Имеем т. М. М. на маrIliИтО'прО'воде Ш9Х9. Сrаль Map
ки Э42 тО'лщинО'й 0,35 мм, B I.0 Т, kM 0,22, .6. 5,3 А/мм 2 . ПО'
табл. 9 и расчетv aM 0,0255 Kr, PM I,4 Вт (П" испО'льзО'вана пО'л
нО'стыО'). КО'эффициент Kp I ,0.O,22.5,3 1,165. Pr ll,9 Вт,
72
Pl 2,6 13т, P2 1,2 13т, Т)T 0,46 (без учета Iютерь в стали),
1.4
Ре .0,056 Вт, /1О.% 2.6 100 == 540/0.
Наrрузачная характеристика таких т. м. м. резка спадает. BTO
ричнае напряжение апределяется сапративлением наrрузки. Т. м. м.
мажет рассчитьшаться талька для рабаты с ,пастаянным сопраТИlВле
иием наrрузки. Расчет по /1и практически невазмажен.
При указанных выше параметрах (маrнит{)правод Ш9 с четырь
мя стьшюш) так 10 мажет саставить 50 60% наминальнаrо така.
Снижение платнасти така приведет к саатветствуюшему снижению
мащнасти. Так как м. д. с. при этом не меняется, атнашение така 10
к l ном пропаРЦIюнальна увеличится, превышая дапустимае значе
ние /0. Снижение платнасти така вазмажна лишь при маrнитаправо
де, дапускаюшсм значительнае lПавышение ИН.'I.УКЦIIИ без lПаВblшеlШЯ
М.д. с.
ЧетК'ой rрадации между средНИМИ и малыми т. м. м.
не имеется. Прежде Bcero это определяется технически
ми требованиями; с повышением требова.ний повышается
пороr между ними. Выбором маро:к стали, технолоrии
и конструкции маr,нитопровода и трансформатора этот
пороr можно снизить. Некоторые из этих возможностей
рассматриваются в последующем тексте.
С н я т и е ха р а к т е р и с т и к и н а м а r н и ч и в а н ия.
Для полноценноrо 'ра.счета т. м. м. первоочеред'НЫМ
является снятие характеристик намаrничивания маrни
топр'овода B==f(H) или B==f(Ao), обязательноrо для
всех средних т. м. м., .к которым преДЪЯВЛЯЮТСЯ какие
либо оrраничивающие условия, и для нсех малых т. м. м.
Рис. 22. Снятие характеристи
ки намаrничивания маrнито
провада B f(H).
а при одной обмотке; t5 при
двух обмотках.
I
а)
I@
Снимает,ся эта характеристика на маrнитопроводе,
выполненном из партии стали, предназначенной для
изrотовления определенной серии .однотипных т. м. м.
(рис. 22). Питание схемы подаетс)) от реrулируемоrо
автотрансформатора (например, ЛАТР l) для обеспече
ния синусоидальноrо напряжения. Повышают напряже-
73
ние и замеряют ток 10. Соrласно выражению (1О) опре
л:еляется значение индукции. Произведвние тока
намаrничивания на число витков дает м. д. с. (/oW или
Ао), т. е. характеристику B f(Ao). Снятие характери
стики мотно производить на пакете маrнитопровода
любой толщины. Число витков для удобства следует
окруrлять. При 1000 витках миллиамперметр даст пока
зание непосредственно в амперах (м. д. с.). Для замера
напряжения лучше намотать отдельную обмотку прово
дом любоrо сечения. При этом вольтметр будет замерять
э. д. с. (без падения напряжения в первичной обмотке).
Потребление вольтметра должно быть очень 'Мало, oco
бенно прм испытаниях сталей с малыми flотерями.
Полученная вольт амперная характеристика являет-
ся основной для выбора индукции и тока 10. При при-
менении отжиrа характеристики снимаются после отжи
ra. Для получения характеристики B HH), представ
ленной на рис. З, следует разделить Ао на среднюю
длину маrнитной линии, что соответствует значениям Н
при соответствующих значениях В. При наличии в Mar-
нитопроводе стыков напряженность становится условной
и различной для каждоrо размера пластин. Расчет мож-
но вести по напряженности (Н) или м. д. с. (Ао).
При изrотовлении единичных т. м. м. характеристики
снимаются непосредственно 'на данном маrнитопроводе.
Снятие характеристик осложняется на разрезных Mar-
нитопроводах серии КД-ТД (приложение ПоЗ), поск-оль-
ку при сборке торцы подковок склеивают,ся специальным
СОставом ,на основе карбонпльноrо железа, что повыша-
ет маrнитную проницаемость маrнитопровода. При Tpe
бованиях к т. м. м., оr,раничивающих з'начение тока 10,
необходимо на опытных образцах снять хараК'I'еристики
В " (Н) дО склейки и после нее для оценки ,качества
технолоrии склейки и повышения маf1НИТНОЙ прони-
цаемости.
Определение отношения 10/lHOM трансфор-
м а т о р а. Значение тока 10 само по себе мало показа-
тельно. Принято 10 относить к Iноминальному току I ном
обычно в процентах. Но значения тока I ном при одном И
том же маrнитопроводе MorYT быть различными. Оценку
маrнитопровода следует вести при одинаковых условиях,
как это выполнвно в табл. 9 в услоВных единицах. При
принятом допущении (kMLl) 1 А/мм2 ПО.nопина площади
окна, выраженной в квадратных миллиметрах, соответст-
74
вует Iпомw (или А пом ). Дадим отнО'шение длины маrнит
ной линии к площади полуокна. При умножении этО'rо
выражения на напряженнО'сть (Н, А/см), соответствую
шую ,какому либо значению инду.кции В, получаем
отношение м. д. с. (.40) к значению А пом или Iо/l пом для
да,нноrо значения В. При замере плО'щади полуО'кна,
выраженной в квадра11НЫХ сантиметрах, получаем это
отношение непосредственно в прО'центах (/о/I пом ). Выше
сказанное выразим в rеометрии в ра-счетном выражении
(табл. 8):
1 / 058 2(x+Y+'II/4) d 1
с , о О,5ху .
АналоrичнО' рассчитываются множители и
ничных т. м. м. по столбцу 5 табл. 8. Для
нио. 010. 0.05 определяется множитель для
размера Ко.
Для принятой нормали (НО. 666. 000) этот миО'жи
тель равен 6,85Xd 1, т. е. для т. м. 'м. на пластинах ШI0
множитель равен 6, 85; ШI2 6,85/1..2==б,7; Ш16
6,85/1,6==4,28; Ш20 6,85/2,.0==3,425; Ш40 1,71. Для
% [о
зо
10
О
0,5
для еди
нормали
каждоrО'
1,0
f,!] т
Рис. 23. Зависимость тока 10, %, от индукции В
при различной длине lc.
1 маrни1'ОПРОВОД 'с З5 см, сталь марки Э42, без сты-
ков; 2 то же при четырех стыках; 3 то же, lс 9 см;
4 тип Ш12, сталь марки Э330А, при четырех стыках;
5 тип Шу16, сталь марки Э42; 6 тип Шl0, СТ811Ь Э330А
при четырех СТБ1Х8J!:.
маr.нитопроводов, имеющих стыки, напряженность опре-
деляется пО' кривой намаrничива'ния данноrо размера
маrнитопровода (при любой тО'лщине) при отсутствии
участков повышенноrо сопротивления по единой для
в-сех размеров характеристике маrнитопровода по тем
же коэффициентам, что и выше.
75
По рис. 3 подберем характеристики маrнитопроводов
с ДЛИНОЙ маrнитной линии [е, близкой 'к ДЛИНе [с маrни
топроводов ШlО, Ш20, Ш40. ДЛЯ Ш10 .примем кривую 4,
для Ш20 ,кривую 5 и для Ш40 .нижнюю пунктирную
кривую 2. ДЛЯ Ш10 при В=={),8; 1,0; 1,1 Т Н=='2,4; 3,0;
8,0 А/см. При умножении на 6,85 :получим отношение
тока 10 к Iy (условной мощности) 16, 34, 55%; дЛЯ Ш20
при те же индукциях напряженность Н == 1,4; 3,0;
4,5 А/см; если умножить напряженность на 3,425, то по
лучим отношение токов 4,8; 10,2; 15,3% и для Ш40 при
В==1,0; 1,2; 1,3 Т получим отношение токов 3,3; 9,0;
15%.
На рис. 23 приведе,ны кривые: 2 для Ш40, 3 для
Шl0, 1 аналоrичная Ш40, но без участков повышен
Horo сопротивления (раосчита-на по кривой 1 на рис. 3).
Приведенные характеристики являются условными,
поскольку за IИОМ принята площадь полуокна, выражен
ная в квадратных миллиметрах, т. е. K'p==KMf:.== 1. Kop
ректироВ'ка полученных значений ,выполняется делением
их на фактическое значение этоrо коэффициента. При
это'М действительные значения lo/I HoM % обычно повыша
ются, так как К'р<.1 (не учитывая некоторые исключе
ния).
Выше приведен метод расчета токов 10%. Характе-
ристики, приведенные -на рис. 23, ве'сьма приближенны,
поскольку базируются на усредненных характеристиках
стали. Они показывают лишь характер соотношения
токов 10 при изменениях размеров пластин.
п ример 6. Дается сравнение силовых т. м. м., изrотовляемых раз
ными за'IJода:'.1И, сравнительный пересчет и !Выводы. Д '1И спавнения
'ВЗSlТы три Т. м. м. (применисмые в телевизорах), близ'Кие друr к дpy
ry, но ОТ.'1ичающиеси 'по мощности. .МаrНИТОПРОВО;J: у IJC X выполнен
по нормали УШ30Х63, сталь марки Э310 толщиной 0,33 М\1. Обмо
точные данные первичной обмотки одинаковы, с переключением
127/220 В, провод марки П3З.1 'диаметром 0,59 м'\!, первичная
обмотка имеет 220Х2 и 32х2 'витка. В перВО\1 трансформаторе
Н:\Iеетси экраннаи об:\lотка НЗ 80 витков. Мощность первоrо 180, BTO
poro 170 I! TpeTbero 150 Вт. СоотвеТС11венно токи IIРИ 220 В:
0,818; 0,773; 0.682 А, плотность тока: 2,95; 2,8; 2,5 А/мм 2 . Прн 0.'111'
наковых Sc (18,9 см 2 ) 11 ОД'llнаковом числе витков (2w/B) индукции
'Всех т. м. м. одинакова 11 по выраЖСlИ1Ю (10) равна 1.35 Т. КОЭффll
циенты k" соответственно равны: 0,265; 0,25; 0,25. Но эти КОЭффll
циенты технолоrические, УЧIIтывают все сечение меди, включая и
холостые витки (дополнительные на 127 В 'И экранные обмотки),
'Которые участвуют 11 теплоемкости '11 теплопроводности, улучшают
ТeТJЛD!ВОЙ режим обмотки. При расчетах и'{ следует исключать. При
этом для всех трех Т. М. м. k..",,0,23.
76
Рассчитаем допустимую плотность тока и сравним с заводскими
параметрами.
Определим П" (см. табл. 8):
п,,==2h(пЬ+d+а) ==:2.5,3(3,14.1,9+6,3) == 161,2 см 2 .
Допустимые 'потери Р М == 161,2/15== 10,74 Вт.
Потери определяют по аКl1ИQ3НОЙ меди, т. е. при k M ==0,23.
Определим массу
Ом == 2bh (Т ь + d + а) k M .8, 9.1О з ==
==2.1,9.5,3 (+ ],9+3,0+6.з) О,23.8.9.10 З ==0,510 Kr.
По допустимым потерям и массе определяем:
../ 10.74
!l == У 2.0,510 == 3,25 А/ММ 2 .
При расчете по ПОЛНО:\lУ объему меди .6,==3,06 А/мм 2 . При этом
объем увеличен примерно на 15%, /!,. снижена на 7%.
Onредели'll потери в меди для 'Всех трех т. м. м. При /!,.==
==3,25 А/мм2 Р М == 10,74 Вт. Для лервоrо т. м. м. плотность тока сни
жается 'в 1,1 раза (3,25/2,95== 1,1), потери снижаются 'в квадрате,
P M ==IO,74/l,21==8,9 Вт, для BToporo т. м. м. Р м ==8 Вт, для третье-
ro 6 Вт, в первичных обмотках потери составят: 4,5; 4; 3 Вт.
Потери в меди первичнЫХ обмотках и !lU по отношению к мощ
4.5.100
насти т. М. м. составляют для первоro трансформатора ]80
==2,5%, для BToporo 2,3%, для TpeTbero '2%. Потер'и значительно
меньше, 'Чем при нормали НО.666.000.
Помимо потерь в меДИ весьма существенна Q3еличина тока [о.
С уширением ярма м. д. с. снижается и характеристика В == f (Н) при
В== 1,2+ ],3 Т на ]2 ]3% выше при одинаковой м. д. С. '110 cpaBHe
нию с Т. м. м. без уширения ярма. УЧИТЫQ3ая это, рекомендуют для
этой нормали 'ilрименять стали марок Э42 и даже Э41 Пр'И индукции
В == 1,35 Т (для средних т. м. м.). Однако само сннжение м. д. с. не
показательно. поскольку она замеряется в амперах ,(без учета 'Вит-
ков). Сравним УШЗО 11 Ш'25. Пластина УШЗО имеет уменьшенный
размер окна: 10,] см 2 против ]5,5 см 2 дЛЯ Ш25, при уменьшенном
окие снижается k.,. В результате число витков обмотки УШЗО сни
жается IПрОТlIВ числа витков Ш25 на 45%. При нензменной м. д. с.
В том же отношении увеличится ток [о.
Значение отношения lск Sc характеризует до некоторой сreпени
IIJОЗМОЖНОСТЬ Пр'именения Toro или иноrо маrнитопровода в зависи-
МОС'!'!I от технических требований.
При 1Iормали НО.666.000 этот множитель равен: для пластины
1Il10 6,85. для Ш25 2,74,lПрИ 'нормали НИО.О10.005: для пластии
УШIО 11,1, УШЗО 3,8; кроме Toro, множитель увеличи'вается за
счет сниженноrо значения k M . Скорректируем расчетный множитель
для трех т. м. М. по K'p==k M /!,.. Получаем, что для nepBoro т. м. м.
3.8
множитель равен 0.23.2,95 5,6. для BToporo 5,9, для третье-
ro 6,5.
77
ПО'скО'льку парамеТt;>ы первичных О'бмО'тО'к известны, мо'жно' опре
дел'ить де'Йстнительиые мнО'жители пО' 'первнчным О'бмО'ткам (А 1
11W). ДЛЯ первО'rО' т.м.м. Al 440.0,818 360 А, дЛЯ BTO'pO'rO'
340 А, дЛЯ TpeTьerO' 300 А.
При О'пределении мнО'жителя делим длину маrнитнО'й линии на
услО'внО'е сечение меди в полуО'кне. ДЛlllна маrнитнО'й длины lс
>== 19,1 см. В пО'луО'кне маrнитО'провО'да имеется О'бмО'тка, сечение
меди кО'тО'рО'й О'пределяется размерО'м пО'луО'кна и .кО'Эффllцпен:rО'м Il M .
В числитель в О'дим 100 для перевО'да сечения меди в квадратные
19.1.100
сантиметры. ПО'лучаем мнО'житель для лервО'rО' Т. м. м. 360
5,31. для BTO'pO'rO' 5,62, для TpeTbero 6,37. МнО'жители имеют
значения н'Иже усредненных, чтО' О'пределяется нескО'лькО' снижен
ным S.. всех втО'ричных О'бмО'тО'к прО'тив S.. первичных О'бмО'тО'к
Выше рассмО'трены силовые Т. м. м. телевизО'рО'в «Верховина»
мО'щностью 180 Вт, «КО'нцертный» 170 Вт и «Рубин 102» пер'вО'rО'
'выпуска 150 Вт. ПО'казательнО', чтО' на следующих выпусках «Py
бин 1О2» 150 Вт принят маrнитО'прО'вО'д с пластинами УШ31 х66 при
тех же 'витках на 'ВО'льт, т. е. индукция снижена на 10% (B 1,25 Т);
сталь марк'И 3310 тО'лщинО'й 0,35 мм.
МетО'д расчета пО' табл. 8 предназначен для предварительнО'rО'
расчета в О'бщем виде пО' напряженнО'сти стали. В даннО'м :примере
он приведен для сравнительнО'й О'ценки расчета пО' усредненным и
фактическ'Им параметрам. ПО'лученная разница JJезначительна и впО'л
не даПУСТ'ИМа при усредненнО'м расчете.
На изrО'тО'вленнО'м Т. м. м. применять это'т метО'д О'пределения 1'0'-
ка 10, %, crIецелесО'О'бразно. Как правило, замеряют 1'01({ 10 (при .ино..
или с учетО'м I'1U) и пО'лучают фактическО'е значение тО'ка 10, % (без
прО'межутО'чных расчетО'в).
В IПОС.'Iе:дующеIМ тексте 'ра,осматриваютс'Я некоторые
возможности /повышения маI1НIИТНОЙ проющаемости 'ст,а-
ли, Т. е. Iснижения 'м. д. 'с.
Влияние О'ТЖиrа стали. Одним из СlПособов
значи'I'ельноliO снижения тока намаrничи:вания Яовляется
отж,иr 'СталlИ. На 'РИС. 24 приведе'НЫ хара'ктер.и.СТIИКИ'ДВУХ
маrнитоправодо'В 'с отжиrом и без отжиrа. Отжиr :про
из'Вощ:ился 'ПО третьему 'способу 'с о:r'РаниченlНЫ:М досrу
лом Бозд:уха. На Iмаr,нИТOiПipоводе на 'пластинах Ш12 Пipи
В==0,7 +0,8 Т отжит 'повышает проницаемо,сть сталlИ в
2,6 2,7 раза неомотря на наличие четырех стыков. Дa
лее эт'о ,соотношение 'снижается, 'Что Oiпре:деляется Hacы
щением 'CTЫKOIВ. На 'маrнитопроноде типа Шу16 'Наиболь
ший эффект отжиr,а достиrае'I'СЯ IПрИ В== 1,15+,1,2 Т,
м-аrнитная проницаемость :повышается в 2,4 раза.
Выше раочет то:ка [о :rЪрОlИзведен IПО нamряжеПНОСllИ
iМаrНIJ!ТОПlРОВOIда Н (А/ом). При -снятии характеРИСТИ1К1И
B==f(Ao) ра.очет можно !вести 'по Ао (м. !д. с.). Делим
3IНачение Ао !для ка'КОJ"lо либо значения индукции В на
площадь 'Полуокна !Jlластины и получаем lolIHOM%. Ha
78
IПример, IПри В== 1,25 Т дляпла'СТiИНЫ Ш12 значение
Ао==36 А, 'площадь 'палуокна 1,8 см 2 , 10==36/1,8==20%;
для Шу16 Ао==24, плащадь lПалуо: на 3,2 ICJм 2 , 10==24/3,2==
==7,5%. Так же определяlOТ'СЯ знач,ения 10, %, для д:py
rих значений И:НДУIЩИЙ. Рассчитанные хараlктеристи и
приведепы на .рис. 23, кривые 4 ,и 5.
Показательна 'сравнение IКРИВЫХ 3 и 6. Кривая 3
соотве1'ствует Iма,ЛН!И1'аправод'у на !Стали 'ма'рки Э42 [без
аТЖИirа, рассчитана 'па уоредненным характеристика.м
(при lc==9 'см), кривая 6 ма,rНlита'П.раваду на стали
Рис. 24. Характеристики
маrНИТОПрОDода.
J тип Ш12, сталь марки
ЭЗ30А. толщина 0,35 мм; J
тип Шуlб, сталь Э42, толщина
0,35 мм; с отжиrом;
. . без отжиrа.
,
то 20 ЗО
М. .С
60 70 А
Э330А 'с отж,иrом, рассчитана па ха'рактеристИ'ке, 'СН'Я'l'Oй
на 'маnнито:праваде Шl0х20. .оба маrнито.ПРOiВода имеют
Iпа 'Четыре стыка, 1110. IПрИ 'стали lМар,ки Э42 так 10 :ПpiИ
В=='I,О Т почти вдвае превышает ток 10 :при Iстал.и'Маlр: И
Э330А 'с атжиrом.
Отжиr -повышает ,С1'ОИIМОСТЬ изделий ;в аоновном за
счет :шроиз:ваД:С1'венных з,аТJрат, помимо TO'I'CJ т.ребует дo
IJIОЛ'НИТельноI'О Iпамещения и обарудования. 'Паэтому !l1рlИ
из'rат.овлении 'больших и юредних Т. 1М. 1М. IбытоВ'о.rо iНa
значения ОТЖИlr обычна не 'при.меняется. Иноrда вза,мен
атжиrа :Пр'I!Iменяют стал,и lПовышеннаf10 Iкачества.
В специальных т. м. оМ. В заlВ<ИОИ'МОIC"r.И ,ат технИ/ческих
У1СЛQlВИЙ отжиr lНеобх,адима са lмещать с 'OДН'OBpeMelНHЫM
IПрименением лучших 'марок сталей. Т,а же обнзатель'Но
дЛ'я ,малых т. м. м. .независима ат их назначения.
Палноценным решением является применение -маnни
тап1раJЗIОДо.в без УlЧаiC'I1КОВ Iповышеннаro сопротИ/вления.
Из(/,отовление кальцевых 'витых т. ,м. 1М. вазмажна на xa
раша оонащен'Ном пр а и 3'ВОДСl1Ве. К TaMry же для средних
и бальших т, м. м. кальцевая фарма не всеrда технало
тич'на. Наиболее перспективны т. м. 1М. С rмаrнитоrпр.ово-
даlМ'И ,на Iпла,стинах типа Ш'У и Пу. Пр.и стал/и ма'рКlИ
Э42 для малых т. м. 1М. ДОПУС11И1ма индукция В==.1,35+
1,45 Т при атнасительна небальшам таке 10, для cpeд
79
ilШХ И больших Т. ,}!. ,,- 1,45 1,55 То Для холаl1.нока1а
Iных -ст-алей ЛУЧШII Ш являются 1:\la-I',нИТОПРOlЮ!J:Ы типо.в
ШЛ и ПЛ (па рис. 7) без разреза. На их изroТOIвление
очень Т'Рудо.емка, и о.lНИ :MOIryT 'выпалняться еДИНИ'Ч'НЫМill
или ,мелкасерийными на ,J{IycTapHaM Iпрvиз вад.СТlве. При
il1рим.енении холо.t.1JНOIката,ных сталей .на маI'НИТО'Пlровадах
типа'в Шу и Пу ма'rНlIIтная ПРОНilIuаемость снизит-ся за
счет 'У,ча-стков ':иаrн,ипюи липни, идущих :поперек Iпр,ока
та, на .они будут стабильнее, чем ,лентачные маrНИТQlпра
!Воды с -разрезом. Следует 'ПР ' Ю1е:нять -с:тали ;марок 3330
и 3330А.
Сле!дует учитывать, что. ila 'ПлаСl1инах тИ'пав Шу Iи Пу
С уменьшением базовоro 'р.аЗI:\1сра :поверхность ,перехада
,снижаеl1СЯ 'В 'кваД'Р,ате (12), IПрИ "3тOI:\[ снижает,ся ч,исло
пла.етин, :что. 'ПIРИlва!J:,ИТ /к снижеНiИЮ шавеРХНОСТll ,перехода
'в l1ретьей степени, а :по 'Отношению 'к Sc 111 маrни'I:НVМJУ
пото.ку снижает'ся ,про.:пар:цианально базовOiМУ р'аз':\[е.ру.
В зависимости ,от Ij{,ачест,ва поверх:нос'Т,и 'f1.1асти,н и TOk
щины лаковоро ,паКРЫТIИЯ ,мож-ет незнэ.:чительно. .повы
ситься со:противление ('в Iпределах дО'пуокоВ 'Стали).
Поэтому Д.1Я наим,еньших размеров mла'С ин Iможет Iбыть
целесо.абразнее ,взамен т. :М. 1М. БТ применять СТ1, 'имею
щие IПлащадь :перехада :в 2 'раза большую. При этом
У1ПJрощается штаl:\Ш и з-начительно -снижает'СоЯ era стои
.МОсть.
В ,настаящее Iв'ремя 'в УСТРОЙСТlвах автам,а11И'КИ ширака
mрименяются для 'малых т. 'м. м. аТНИТ{)IПРОВОtцы IHa
'пластинах типа Пу, вы.пVЛlняемые для 'павышенных час
тат из ,ма;r'Н'Итно мнrких ,спла.ВОВ различных /марак.
Расчет 1[10. усредненным ха-ра.ктеристикам -больших
и средних т. м. ,м., К которым не предъЯ'вляlO1'СЯ oppa
IН,И'ЧИiВающие 'усл,овия Iнармальнаrо !Иополнения, 'ПIроиз'во
tдИl'с,я достаточна П/раста. Определяются размеры пластин
Iи О!рие:нтирО'вО'Чная 'толщина маЛНИТOIпровода (см. IПРИlме
ры 1 'и 3) 1110. ,з.адаJIlнай lПеptвич.н.ай 'мощности. При задан
НОй ffi'тарИЧНай ,мащнаСl1И ,оцснивается к. ,п. д. (ЧТ). ДЛЯ
бальших 'Т. ':\[. м. ,каэффициент k M м-ала зави'Сит ат тал
щины маr-нитопрово:да ('при !Пр'имерНа ,одинаковаlМ iНa
зна'чении), для 'С'редн.их изменяеТ'ся незначителыю и
и леrка карректируется. Затем апределяется дапустимая
пл'Отнасть така (пример 2). ОриеlНтиравочные ycpeдHeH
ные 'значения IИНДУКДИИ приведены в 2. Па !примеру 4
выбираются сечения и диаметры :прав'Одав и раесчиты
ваются числа витков. При этам карректируется талщина
80
МаrН'IlТопровада. Обычно :Пlрпнимает,ся БЛIlжайший боль-
шпЙ '.раз:иср ('ПО :HapMa.'IilI). Па IП:ЮТНОСТИ така 11 r-Iaroce
меди апреде.1ЯЮТ'СЯ 'патери 'В 'меди и !1и. l'v\:аж'Но а'Пiре
делить !1и па IЧИС.1У IBIIITKOB и ,сопротивлению абмоток
Остальные lПараметры а.бычна не определяют. эти Iра,С'че
ты MarYT выполнятьс,я 'ыва.1ифицирава'Нным элеКl1РОМО.н
тером или ма.стер'ам.
Балее 'Сложен 'расчет т. ,м. 1М., К катарым IПредъЯ'вля
ются те IИЛ'l1 иные а'rраничения. J],л'я испытатель.ных
УСl1РОй.ств, предназначенных для .разъезLlI.НЫХ рабат,
требуются о:лр.аничения iпа массе и 06ъеIМ'У. эти T,pe6a
вания да не.JЮТОр-ОЙ ,СТelпеШI адiназначны: 'с iПО'вышение:\1
ИНДУЫЩИИ и ПлоТН'О'СтИ 'ТQка IC.llижают.ся абычна 'Qбъем и
маС'Са т. м. м. ЗнаlЧllТельна слажнее одновременна BЫ
пал нить снижение 10 он !1и, эти требования в о'прещелен
най сте.пени :ПiР-ОТl\Iвополажны. в.стречаются 'и друrие, 60
лее слажные требавания, атнасящиеся к специальным
т. ,м. 1М., которые, как ,и малые т. м. 'м., требуют Iпр'едва
ритеЛЬНOI'а ра.счета, ИЗ,l'Qтовления макетов (ОПЫ"I1НЫХ
образцов), последующих .иопытаний, КОРlр.еКl1И1рОВ'ЫИ и
аlJюН'чательнаЙ о.вад!КоИ параметра'в, 'ВЫПОЛНЯЮ11СЯ в каж
lII.aM 'Случае с уче'J10М тех'Нических у.сЛ'Dвий. Т.о же a'ТHa
си"J1СЯ и к т. 1М. 'м. на IПQвышенные 'Частоты. В 'большин
стве 'случаев 'Они тр.е6уют инженерноrа ра'очета, так как
этlИ \расчеты lПамима выбара lПара:метров часто. 'СОПР'ЯJКе
ны 'с выбором тех'Нал-оrии, 'материалов и И'наrда разра
баткоЙ конструкции ,I'vшr.нитаюровадо:в.
С 1''0 И М а с т ь т. М. 'М. В 'нека11ОРЫХ руко.ВОД'С11нах
встречают'ся рекомендации 'па снижению 'СТQИiМОСТИ
т. м .,м. за очет ,прrименения сталеЙ :панижеННОJ'а 'Ka
чества. Это не О'ба.сно'вана. Наибалrее целесоабра.зна для
т. 'м. 'м. .применять марыи сталей iПовышен.н-оrа iКачест,ва:
'l'арячекатаные 'Стали 'Марак Э43, Э43А ТQЛЩИ'НОЙ 0,351MIM
и холадiнокатаные мара'к Э330, Э330А 110ЛЩИiНаЙ 0,35 ММ.
ДЛЯ малых т. ом. 'м. 'в ряде случаев талыю их IПlри,мене
ние мажет дать 'Возмажность выполнения элемент3JРНЫХ
техничС'оких условиЙ (шример 5). Эти Iмарки имеют:по:ни
женную м. Д. 'с., дапускают Iпавышать ИЩlI.YiКцию и, сле
давате.1ЬН.о, у.меньшают числа ВИТIК'ОВ обматок, снижая
массу меди.
Памима этих саабражениЙ, надо. учитывать стоимость
из'rотовления 'Т. 'м. м.; 'в с.редних т. м. м. расхад Iмеди
доходит да 1 1,2 Kr 111 стали ,да 2 3 K,r, стаи масть 'Ме/ДИ
iИ стали iВ какой та .степени саизмерима со стаимастью
6 412
81
ИЗl''О1ювления, ст'Ои,м'Ость изro1''Овления малых '1'. м. М.
зна'чительн'О mревышает ст'Оимость Iматериала.
Примерная .оптовая ст'Оимость 'стали 'Ma1pOK Эll, Э12
толщиной 0,5 IMM 0,22 руб/кr; Э41, Э42 т'Олщин.ой
0,35 М'M O,32 р'уб/кr; Э44 Т'Олщин'Ой 0,2 -М'M 0,52 руб/tкr;
Э31O эззо т'Олщин'Ой 0,35 ,М:M 0,70 руб/кr. Пар,малл'Ой
50Н толщиной 0,35 ,MM 4,46 рУ'б/кr; 79НМ 1''Олщиной
0,2 'M'M 7,32 ,руб/tК'r.
Из ,м"З'rнитных 'Материал'Ов rнаиболее 'BbJoOOIKa ст'Оимость
!Пермалл'Оевых ,сталей, Н'О этот Iматериал 'применяет.ся для
специальн'Ой аНlпа ратуры.
В .приложении П 3 приведена 'стоимость ма<r:НiИТOIПр'О
БОДОВ раз'Ных 'разМер'ОВ. Так, iНаП'Р'и:М'ер, маnнито'ПраБО
типа KД TД 1 имеет мас,су 2,62 'Кir (с ,крепеЖIНЫ1м.и дeTa
ЛЯ1МИ), а 11ипа KД TД 10 имеет МЗ'CiСУ 0,03 K,r. Масса
второю 'В 85 раз меньше, а стоимость 'в 2,2 'раза Iменьше.
Как Iпока.заrно Iвыше в !Примерах 4 и 6, в бытовых
т. м. ,м. 'ч,асто у,вел,ичивают толщину маI1НIИ1'опрооода
против 'расчетн'Ой. При этом у:прощает'ся теХ1нолоrия
:из[\отовления, снижается С1'оимость ,из'r'О110влен.ия и с
меньшИlМ.и за11р,атами 'ОбеспечlИвается rарантийный 'срок
издеЛIИЯ 'ПIри некотором увеличении ,расхода стал,и и 'ме'ДИ.
С 'Уменьшением 'размер'Ов Iпластин щля малых т. м. м.
IнесораiЗlМерiНО УlВеЛiич'Ивается 'Относительная С1'ОИlм'Ость
инструМ'ента (матрицы и пуансона), 'В 'ОсобеНlНQlС1Ш для
пл'аС"11ИН типа Ш. Значительно ниже ст'Оимость IИlНСТРУ
мента для ПJIасти.н 'ТИПа П, наименьшая ст'Оим,ость для
mлаСтlИН типа r. П.оэт'Ому в 'бытовых [изделиях (rнаIПрИ
мер, в аlвт'Отра'Н"'оформат'Орах 220/127 В) IПРИlменяют
тра'Нсформа1'ОРЫ СТ, а чаще СП. При'Меняют Iих 'Част'О
IB радиолах (:на'при.мер, «БаЙкал», «Луч» .и p.), 'В KOТO
рых объем футляр,а допуокает раСПОJIаrа'Ть силовые
т. -М. м. .за пределамlИ шаоси. ПРИlменив 'П'р,и этом ,стал,и
lП'ОвышепнО'r'О Iка,чест.ва (марок Э43 и Э43А), можно IПО
ВЬi'с'Ить IИН!1I:У:КЦИЮ .на малых т. ,м. 'м. .на 10 ,12% ,исо'От
'ветственно снизить число ВИТКОВ, т. е. уменьшить массу
,меди он сн,изить С1'оимость.
В на,стоящее 'время для 'мощных 'силовых Тр'анофOiР
атор'Ов, ,rде расход стали с'Оставляет 1'он'Ны, переход .на
.rJ'рименение х,олоднокатаных сталей Пpiиводит 'к Э OIно
'liИи 'В ЭКiсплу,атации [Л. 12].
82
7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
К:ла'ссификация Ciпециальных т. м. IМ. .очень вели'ка,
пазна'чение и 'I1ре60вания 'к НlИМ Ip,азличны. Бальшую
rруппу в энерrетике составляют различные трансфарма
торы и автотрансформаторы напряжения и тока, вlклю
чаемЫе между лпнейными тра'Нсформа'I1ара.ми на'Пряже
ния Iили така и УСl1роЙtС11ва,ми релейной защиты, a'BTaMa
тиКJИ, телеизмерений. Часто в !мастерских энеРl'осистем
<ИЗl'отовляются ,наl'РУЗОЧiные трансфарматары для ис!пы
тания аппаратуlpЫ бальшими токами. Изтат:о!вля'Ются
трансфар'маторы для питания ра'сче11НЫХ маделей 'и дpy
I'ИХ Iустрайсотв. Их мощность мажет д'Остиrать 4 5 кВ. А
и балее. Па существу они не являются тра.нсформатора
МИ Iмалай .м, ащности поск'Ольку их расчет 'ближе к pac
чету 'мащных силовых траНСфOlр.матара'в. Arналоrичные
большие т. 1М. 'м. 'ИЗ'I'атовляются на 'KycTapiHOM IПроизваk
ст,ве единИiЧНЫМrи ,или малыми сериями.
С Iвведением н'Ормалей I1рУППУ т. м. м. 'следует orpa
ничи'Ть 'П'О Iмащн'Ости Iверх.ним Iпределам маl'Нlи'ТаiПравада
на IпластиНlКr3Х Ш40 :и lI!.p. При И31'атовлении Т'раНСфOlр.ма
торов большей Мощности ,ани именуются УСЛОlВно «боль-
шими т. 1М. 'м.» да 'перев'Ода их в сериЙнае заводокое
rпроиЗ'водсТ'во, II'JLe им 'присваивается f!азва'ние па их
назначению.
Для ,мНоrих т. м. М. и.змерительных (для снятия 'I1аль
ка потенциала), ,импуль'сных, пилаабра.знаl'а наПlряжения
'и .lI!р. пара'метры 1'jT, !1и, Р 2 теряют 'свое назначение.
Мажна апределять лишь rабарит па уславнай мащнасти
Ру. Для специаль,ных т. м. м. на частату 50 [ц и !Выше
рекомендуется lПереходить на ;пластины тип.а Шу и Пу.
Эт.и Iпла.с11ИНЫ IB iНастоящее время при-меняются в 'I'руп'пе
микратрансфарматараlВ с базавым размерам 0.1' 0,6 да
0,2 см, котарые с развитием элеКl1РОНИКИ ПОЛУ'ЧИiП1И ши
р'O'Iюе внедрение. Па ,назначению, ра,счетам и техналаJ'ИИ
ани выхо!Дят за Iпределы т. м. 'м. И 'Здесь ле расоматри
'Ваются.
А ,в то т р а н с ф'О Р 1М а т а р а м именуется тра'Нсфо'Р
\матар, 'в 'котором ФУ'Н IIJ,IИ:И лерви'Чнай и .втор'и:чной обмо
ток 'выполняет 'адщ,а обм'Отка 'с ат,паЙкаIМИ. Он ,мажет
быть .панижающим илп павышающим. В Iпервом !вся
абматка В'ключена 'на напряжение 'сети, с части 06мотКJИ
ОНrимает,ся наюряжение. Во. втором ,на'пряжение сети
подается на часть ,витков, наrрузка снимается со !Всех
витков. На 'РИС. 25, а \дана схема повышающею a'Bl'O
траНСфОР1il1атора, часть МОЩНоОСТИ...........!fа6аРИТlная Pr (TpaHC
фор!\шруем.ая) 'передается ,в наr,руiЗКУ электромаlf'НИт.нЫiМ
путем, остальная (переХоОдящая) передается эле'КТiРИ
чеоки ,непоqредс'Т'веН110 из 'сеl1И. Для пояснения ето p'a60
'Ты lНa рис. 25, б дана ero раз,вер.ну'Тая схема, оон 'Показан
как 'вольтод:оба'вочный трансформато'р. Ero траНСфОРIМИ
,руемая мощность определяется током 12 iИ добаlВОЧНЫМ
на'Пlряжением
Pr== и 12.
Аналоrи,чно работает \и Л'онижающиЙ аВТОТ'Р'ансфор
ма'Тор.
Основные IпреИМ'Ущества автотрансформатора ,С11И
женные размеры, масса, 'потери :13 меди, IВЫСОКИЙ 'к. !п. !д.,
хорошая наrрузочная ха'рактерис'Тика. Недостаl'КоОlМ !в
некоторых случаях Я'вляе1'СЯ эле:КТIр.ичесжая свя,зь lПер
ВИЧiНой и 'вторичной цепи. ШiИроко IпримеНЯЮТ1СЯ aBTO
а)
бj
Рис. 25. Схемы автотрансформаторов.
а повышающий; б вольтодобавочныl!; в pe
rулирово';ный.
трансформаторы .на 220/127 В III 127/220 В. Расочитыва
Юl'СЯ онн 110 ,rабаРlIтноii МОЩII'ОСПI, ка.к обычные сило
.вые т. м. ,М.
Реrу:шровочный автотрансформатор (рис. 25, в)
пре 1'назна'Че'JI д.1Я КОl\шенсащfИ к,о.lебания :напряже.НlИЯ
сети. Мощность Pr переменная, расчет ведется по MaK
ои'мальной мощности, размер 50 у,величен. РеrулироВ'ка
!Показана ,на !ПервичноОЙ стороне, что обеспечивает неиз
84
.менный режим маrнитопровода, но 'чаще (.в бытовых
'BcerJla) реrулировку выполняют !На вторичной стороне
во избеЖalние оОшибочноI'О IВlключеНJIЯ.
В лабораториях Iиноrда 'применяют а'втотра'Н'СфОpiма
тор, 'выполненный на 'УдлиненнOIМ ,маrнито'проводе (с
большой длиной окна), на верхнем слое обмотК!и 'к.оторо-
[,О !ПlРОЧ1ищена (Дор.ож;ка, IПО которой скользит конта'кт.
При Л.alбораторных испытан:иях Iприменяют aBTO
трансформаторы с реrулиро:вкой !Напряжения от О o
240 250 В. Широко применяют \для этих 'целей заво!д-
с'кие автотрансформаторы ЛА TP l (!На ток ДО 9 А) и
ЛА TP 2 (на ток що 2 А).
Ма1р'КИ ,сталей 'Пiрименяют 'те же, что и для 'СИvIOвых
т. .м. 1М. Провод В :пределах реrулироВ'ки rпРIJIН!имают
OJlHoro .диаметра, техническими 'усло'виями обычно не
ОIlра'НИЧlиваются.
т р а'н с Ф 'О:р 'м а т о р ы н а \п р я Ж е'Н 'и я и т 0'1{ а.
В современной .alвтома1'ике, .ох'ваТЬDвающей 'все области
техники, 'Широко 'ПpiИl:\lеняются т. М. 'м., ,работающие IПрИ
ШИ'РOIКОМ изменеНИJI ИН,J,УКЦИIИ, 'при ЭТОМ требуется ,сталь
с .пОlвышеНIЮЙ маПI'ИТНОЙ !Проницаемостью в средних
и малых ,маrнитных IJIОЛЯХ. Этим требова,ниям удовлет-
воряют стали ма'Р'ОК Э47, Э48, Э370, Э380. rOCT IperVIa-
меНТlирует .пара:\lеl1рЫ сталей марок Э47, Э48 .от 0,1 до
10 Af.o:\I, марок Э370, Э380 от 0,03 до 10 А/см ('piис. 26).
Дл'я т. м. м. В основном применяют;ся л'И'сты ,стали тол-
щиной 0,35 мм.
Маrнитопровод следует применять ленточный типа
ШЛ IЛИ ПЛ (р:ис. 7) без разрезов или типа Шу и Пу.
Эти 'констру.кции зна чительrно Iрасширяют 'воз,можности
раочета Т.м. 'м. Пр'и ра'счете IПО IВЫlражеНИЯ1М (14) и (16)
можно, не !ПО'вышая индук,ции IПрИ УСЛОВНОЙ мощности
Ру, 'ПОЛУЧJIТЬ малые значения тока [о JI.'Ш, ПОВЫСJIВ 1Ш-
ДУIЩИЮ, з,на'ЧlIтелыю 'СНJIЗJIТЬ 'плотность ТQ'I{а и I1и. Пр.и
требованиях уменьшеJIИЯ rабарrитов и массы IМОЖНО
п'овысить индукцию И ,плотность тока (в !пределах до-
пуст-нмоrо) и пе'РейтlИ ,на меньший размер !пластин. При-
веденные на рис. 7 маrнитопроводы ШЛ и ПЛ (без раз-
реза) неrехнолоrlИ'ЧIIЫ и Д.1Я за.в()ДС'коrо П'рОИЗБо!дства
неПlpИе':\Iле,мы. В настоящее время мапlИТОПрО'ВОДЫ на
пластинах Шу II Пу 'наШ.1И широкое ,применение \для
анаЛОI1JIЧНЫх 'Промежуточных т. м. м., а также для 'с'Пе-
'ЦиаЛЫIIЫх 'Т. М. м. IН 'Изrото/вляются Че60кеарски'м алек-
троаппарат:ным За'водом дЛЯ УСТРОЙСl1В релейных 'Защит,
85
в эне'Р'rос.ист€мах изто.то.вляется MHoro. так называе
мых Iпромежуl'ОЧНЫХ ТlpatнсформаТОIРО'В напряжения и
тока, 'включаемых меж у тlНеЙными трансфоматорами
наПряжения (тока) и СОО1'ве11СТВУЮIЦIИМИ устройствами
релеЙн'Ой 'защиты. К этим устроЙ'ства,м предъЯiВЛЯЮТОЯ
требования безо.тказност'И. Промежуто'Чные т. .м. м. дол
жны 'в точности передавать на заЩИТiJlое УСТРОЙС11Во. лю
бо.е на'рушение но!рмальноrо. 'режима работы сети. Часто
т
. ?
,],.
1,0
0,8
0,6
О, 't
o,z
о o,z 0,* 0,6 0.8 А ICM
Х 100 А 1м
Рис. 26. Характеристики сталей с повышен
ной проницаемостью в средних маrнитных
полях (параметры по rOCT).
1 сталь марки Э3ЗО; :l Э370; 8 Э48; 4 Э47;
5 заводские характеристики, сталь марки Э31О;
6 мопермаЛJJоlI при штамповаиных пластииах,
верхияя кривая пластииы Шу20, нижияя Ш20.
ОНИ /выIолняютсяя 'Как аВ'I'о.11рансформ'атOiРЫ, о.бычно с
бо.льшим :IюличеСТIВО'М отпаек \Для реrулирО'В'ки чувстВ'и
тельности у'ст:роЙ'с'Т'ва. Достаточно о.брыва !Провода в
т. 1М. 'м. ИЛИ В 'ОЩНОМ из элементов устро.ЙС'I1ва iЗа,щиты
и ,может 'быть 'Отка'з Iили лажная работа защитноrо.
устро.йства. В промежут'О'Чном т. .м. 'м. тока 'Обрыв IIIpOBO
да исключен, но, ,как Iп'О'кажем 'ниже, может быть 'Нapy
шение [Кантакта.
Н а 'rp у з 'О Ч Н Ы е т'р а н с фар iМ а та р ы. В энер:rо
системах ЛРИХОIд:IlТСЯ изrо.тOrВЛЯТЬ б'Ольшие т. !м. ,М. для
испыт'аНlИЙ 'станционной ,аппаратуры (тра'Н'сфо.рмато.ры
ro'Ka, 'контакты 'масляных выIлючателейй и цp.) токами,
до.хо. ящими tП::О 2 3 Tbrc. А. OCHo.lВHoe требование к
ни.м отбо.р макоимально. возмо.жноЙ IМо.щности 'КpaTKo.
временна ПlрИ 'Пlре ельно.й мо.щности, о.пределяемо.й ce
86
кунда.ми (,время успакаения С1'релки ИЗ1мерительноrа
.прибара) . На ,рис. 27 ПрlИведена величина IRтарИ'ЧiНай
.мащности в за'Висимост.и 'От тока, определяемаю союро
ТiИ'влением на1rРУВIКИ (ДЛЯ упращения на рИC)'Iнке 'ЮК IHa
.матничивания не :пока.зан). Имеются два значения, C'O
атве'J1С1'вующие нулевой Оl1да.ваемай ,мощнасти: K'Ortдa
так 12 O(lo===Ix.x) и каrда вторичная абматка закара
Рис. 27. Характеристики иаrру
зочноrо трансформатора при ио
минапьном напряжеиии и при из-
менениях Z"arp. ЮО
1 сннмаемая (вторичная) мощность;
2 мощность. теряемая в трансформа-
тор": 3 к. п. д. трансформатора.
Макснмальны!! ток вторичиы!!. приият
a 100%.
о 30
'чена I2==Iмаис, U 2 ===О,IВСЯ ,мащность теряется в т. м. -м.,
Е === 0,'5 U 1. Мa'I сим альная ,мощность атбара соаТБе'J1C'I1вует
ра'венств'У ZT==ZHaI1J' IПрИ эТ'ам на:пряжение и 2 ===О,5и 1 .
Мащность близка :К ма СИiмаЛьнай в ДО/ВОЛЬiНО шираком
пределе OT 30 до 70% ток,а Kop011Koro замыкания, ПiP,и
нятоrа з,а 100%. Патери ,мощности ,в т. М. М. IПри токе
IС з. 70% !в 5 с лишним раз больше !потерь IПрИ токе 30%
прп таЙ же атбираемаЙ мащнасти. Балее выrадным явля-
ется 'Саа11ношеНlие ZHarp' ,ZT, Та'!\ ,ка'к Zпаrp мажет ,быть
различным, та tдля из'менен:ия ZT вторичную обматку 'BЫ
палняlOТ часта из четырех секциЙ, сабираемых в различ
ных комбинациях. ИнаI1да делают 'восемь секциЙ, на Э1'О
услажняет схему переключателя. Первичную абматку
IВЬJlпаJИIЯЮТ из дJBryX илп 'четырех секций.
Обращаем внимание, чта режим наrрузочноrа т. м. м.
имевт 'Общее с режимам малаrа т. м. м. (см. пример 5):
Zт Zпш,р, 'l'JT 0,5. НО в ,малом т. ,м. м. этат режим 'Вынуж
денныЙ, и хатя т. м. м. термически устайчив, значительна
аrраничиваются вазмажнасти era расчета и применения.
В наrрузачном этат режим саздан искусственна за счет
значительною павышения термическай устойч:ивости С
учетом кратковременнаЙ на,rрузки и расширнет 'ВОЗМОЖ-
насти ero !п.рименения.
Обматку 'для таlКИх т. М. м. рекомендуется ,ВЫlJ1ал,нять
rалетную Il1раоодом ПСД :или ПСДК, ЛУ1чше пря.моу,rаль
87
Itoro сечения. 'СТЮКIКУ и оплетку rалет лентоЙ из С1екло-
волuкна. l алеты надо 'пропитывать 'к:ре:\l'IшйорrанИ'чеС'К'lI-
ми лакаlМИ. Рабочая rеМlПера1\ура допустима 180°С,
'кратковременно (2 3 ч) до 250 0 с. rильзу следует изТ'о-
товлять из стеклотекстолита или шиферасбеста с приме-
нением трубы соответствующеr.о .диа,метра. MalrH ито п!р 0-
ВО!д CJIC\1.yeT IВЫIПОЛНЯТь стержневоЙ из леНТОЧIНОЙ стал'и
(рис. 28). Такие размеры обычно вы-
полняются двухступенчатыми. Ши-
рина основноЙ ленты 0,850d, толщи-
на набора O,525d, шпрпна второЙ
"lенты 0,525d, толщина второЙ
0,850d. Коэффицнент запО.тшения
площади Kpyra 0,785. ТакоЙ т. м. м.
должен быть достаточно транспор-
табелен и рассчитан на переноску
на малые расстояния (к автомаши-
не, в пределах помещения электро-
станции) не более двумя работни-
камп, на установках BbIcoKoro напря-
жения запрещается работать одно-
му работнику.
При больших токах нельзя пре-
небреrать сопротивлением соедини-
тельных проводов. Кроме тoro, мощ-
ность сети не бесконечно,велика. Так
как в конечном результате требует-
ся 'Не максимальныЙ отбор мощно-
сти от сети, а получение максималь-
наrрузке, приведенное выше выраже-
Рис. 28. Маrнитопро-
вод и обмотки Harpy-
зочноrо траисформа-
тора.
ноЙ мощности на
ние примет -вид:
Zсети + ZTP+ Znpon< Zиаrр.
К наrрузочным тра.н.сфор,маторам ОТНОСЯl1СЯ и сва-
рочные трансформаторы. По способу включенпя наrруз-
ки ОНIИ !Делятся на !две ОСНОЕные rруппы. Т'ран,сформ'атор
пер'воЙ ,rрупПЫ включается со вторичноЙ .наrрузкоЙ .на
,время В'ключения наrруЗlКИ. К этоЙ r.рупше относит'ся и
раосмотренный 'Выше наrрузочныЙ l1рансфор'м-аТОIР.
В трансформаторах второЙ rруппы первичная uбмотка
включена непрерывно, наrрузка подключается периоди-
чески.
АналоrНЧIlО работает и аппарат для точечноЙ сварки
листовоЙ еr.али. Ав'юмат сво:дит элект.роды и одновре-
менно подает напряжение на с.вароч'НыЙ трансформатор.
88
Длительность включения порядка 1 с, интервал 30 60 с.
В таких случаях может быть допущена кратность тока
не 60дее 50 70 длительно 'допустимой, большие тепло
вые .и д'инамические удары ,MOI1YT 'повредить об.мотку.
В iC'вароЧ'но,:и а,п,парате Д.'Iя ,дуrовой с.варки !Величина
тока 10 должна быть оrраничена, так как первичная об
мотка включена длительно и при отсутствии наrрузки
ток 10==/x.x замедляет охлаждение обмотки и дополни
тельно иаrревает сталь.
Предстаlвляет интерес 'выполнение спеЦlиаЛЫlOrо Iболь
шото т. м. 'м. на Пу о6разных пластинах в устройствах
питания оперативных цепей з,ащиты!На поД'станциях
энертосистем.
Для СOlпоставления были изrотовлены (rОРЭНeJр'rо,
инж. А. А. ВоскресеНСКЮI) два трансформатора, KOТO
рые при :равной ,мощности 1,2 .кВ. А, ОДИiIШIЮВЫХ разме
рак окна имели: 'первый 'маlr.нИТО'правод из обыч:ных
'пла,стин стали 342 сечен нем 24 с.м 2 IПри масС'е 6,7 K'r,
IВТОlрой :мат.нитопровод из ,пластин с уширенны:и 'OCHO
ванпем се'Чением 15,5 о:и 2 IПlрИ массе 4,5 I{,r. Прп это.:и
<второй тр.аиоформатО'р имел 'меНЫll'ИЙ то'к намаrнИ'чива
!Ния.
Т Р а н с фор м а 1',0 р Ы Н а Iп о'в ы Ш е н н ы е ч: а 'с т o
ты. Пр,и .расчете.по выражению (7) при И3l:иенении 'Час
Т'Оты и Iнеиз'м'енных 'пара,:иетрах Iправой 'Части ,равенства
проиэведение SoSc долж.но у.меньшиться IПlрОПОр'u:иональ
НО увеличению ,чаС110ТЫ. В деЙст.вителыlOСТИ при 'Часто
те 400 roц ,ма,сса и объем сре,J,НИХ т. :\1. м. юнижаЮ11СЯ ,в
4,5 5,5 раза, больuIИХ В 3 4 раза. ПОДl'руппа малых
т. м. 1М. ,с,мещается за лреде.ТIЫ нормалей. С ,повышение:и
ча.стоты 3Iначите.'IЬНО повышаются 'пот'ер'и 'в стали ('См.
таб.1. 3), оrрaIlII'чн!Вая '!ИJ.J.УЮJ.ИЮ. Так ,как ,rеомеТР1lЯ
т. :и. ,М. (01. табл. 8) остаеrся неизменноЙ, то при выбо
ре соот:ношен'И'я So И S.. слел:ует уменьшать Sc с учето,м
харю<теристики B f (Н) и формулы (20) множите:IЯ,
определяющеrо 10. %, во избежание значитель.ното YBe
личения тока 10. Таблица 9 составлена только для ча('
тоты 50 ru. Для частоты 400 ru можно составить .по
добную таблпцу, если :ввести соответствующие ,коэффи
uиенты.
При .повышенных частотах значительно 11ОВЫШaIОl'СЯ
потери в IПIпающеЙ сети. Область применения повышен-
ных частот определяется малой протяжеllНОСТЫО сети и
пО.'IЫIlОЙ насыщенностью техникоЙ. П рн повышенных
В9
частатах 'пр,именение маI'НlIтапровад;ав с учасТ'ка:ми Iпа-
IВЬJlшеННОI'а ,сопративления недаПУС11ИМО, так ,как ,rvющ
насть IIсточника павышеннай частаты аrраничена.
Д а п а л н и т е л ь.н ы е т:р е Iб а в а н и я IП а 'в ы ш е н и я
IH 'а Д е ж:н а.с т и. В ,настаящее Iвремя ва:просы надежнас
ти и учет климатических и друrих, инаrда ачень тяже
лых, УСЛОВIИЙ 'крайне аК11уалыны. Наряду с раЗiPа6011КОЙ
различных устраЙств, ,схемных р,ешений ,осе бальшее
значение приобретают техналоrпя ,ПРОИiзвадст,ва и «Ma
лые» вапрасы надежнасти, с катарыми прихадится cTak
КИiватыся 'Пiри ,из'rО'ЮВЛ5НИИ ШП1шратуры.
У,страйства !релейнай з,ащиты энерrасистем далжны
реаоnИРOiва'Ть на все изменения .нор,мальвай ра6аты, т. е.
'ПlрИ аlВариях. Некотарые устрайства 'MorYT не .рабатать
rада.ми, НО ,на а'варию ани далжны реа'rира'ва'Ть 'че11ка и
аТК.тIючать 'юль'ка а'варийный участак. Отк,а,з И.тIИ ложная
!рабата 'мажет IПрl1JвеС11I1 'к IраЗВИТIlЮ аваРИIl Iи послед'УЮ
щему абестачениюзначительнаrа райана. Оснап
ным требаванием для этих устрайств является безатка.з
насть.
Выше упаминалась а разрушающем действии такав
утеч'К'и iHa изоляцию. Наличие XlИМ'иче()ких peareHTaB,
сыр,ай и жар.кий кли-м-ат значительно УClкоряют 'разруше
ние изаляции и привадят к карразии меди (правада) .
В 'fIроП'иках добшвл'яются специфичные .реате:нты, :вЫ'зы
вающие корр'аЗIlЮ меди 'и .разрушающие lизаляцию даже
IПр'и 'складlCJКОМ хранении.
Сл,едует избе:rать 'схем, в которых 'Обеста'Ч'енная об
/Маl1ка 'Нахадится П'ОД патенциалом па а11ношению 'К зем
ле (маrнитаправаду). В электранных ус раЙствах надеж
JЮСТЬ (выходных тра.нсфарматаlрав iИ др'ос'селей, включен
ных в (плюсовый IПtpа IЮIд, значительна ТЮВblIшае1'СЯ при
ИЗОЛЯЦИИ маI1нит'Опровода 'т' земЛ'И (шасси) и :cae-диН'ении
С плюсам (если на них нет заземленных абма
так). При ,нал.ичии iПотенu:иала ,м,еж!Ду обматкой и iMa'r
-нит.най системай Ра'з.р'ушающее деЙСТВIlе такав утечки
пра:пО'рцио:на,льна ,KIBaoДp.aTY lПатенциала.
В энерrосистемах часта изrатавляются прамежутач
,ные трансфарматары (или автатрансфарматары) тока,
включаемые между линейными трансфарматарами така
(па втаричным цепям) и устрайствами релейнай защиты
или автаматики с бальшим каличествам атпаек для
выравнивания трансфармации разных старан или pery
лиравки устанавок защиты.
90
Напряжения при норма.n:ьном режйме на этих обмот-
ках очень малы. Практически токи утечки отсутствуют.
Возможность коррозии провода и обрыва отсутствует,
raK как применяются провода достаточно большоrо
диаметра (до 1,81 мм). Однако нарушения цепи воз
можны.
При намотке от каждой секции делается два вывода,
монтажник обрезает концы, сворачивает их в кольца и
затяrивает винтами на переключателе. При установке за
щитной аппаратуры в неотапливаемом помещении З<l
счет колебаний окружающей rемпературы контакт в вин
товом соединении ослабевает и при большом токе KOpOT
Рис. 29. Выполнение отпаек в токовой
обмотке.
Luш
,КОто замыкания (при аварии) .нарушается. Это
неОДНОI{ратно имело место в токовых цепях с трансфор
маторными и автотрансформаторными обмотками при
большом числе отпаек. Воз'можность нарушения KOH
такта вызывала необходимость проверки всех отпаек.
В устройствах, по отношению к которым основным Tpe
бованием является безотказность, следует во всех цепях,
особенно токовых, избеrать излишних винтовых соедине-
ний, каждое из которых является элементом, снижаю
щим надежноtть; имеющиеся соединения -следует
выполнять досtупными для контроля. При непрерывной
обмотке, iпоказанной на рис. 29 [л. 5], проверка затяжки
требуется только на 'рабочей отпайке, что значит6ЛЬНО
упрощает контроль и повышает надежность.
В изrотовлен.ном трансформаторе мож.но проверить
ряд электрических и маrнитных параметров, но соот-
ветствует ли технолоrия требуемому уровню надежности,
проверить не всетда возможно. Это может контролиро
ваться лишь в процеесе изrотовления мастером или KBa
лпфицированным электромонтером, для чеrо они должны
иметь четкие техничеСlше требования и хорошо понимать
их .назначение.
Независимо от требований надежности во всех
устройствах следует предусматривать возможность cъe
ма любой детали при минимальном снятии друrих эле-
ментов. Это повышает ремонтноприrодность устройства.
91
"риложснин
П-t Нормаль HO.G66.uuO выполнена (rOCT 8032 56) по ряду
проrр ссии со знаменателем 1,25 (приближенно)
Размеры. мм Справочные величинЫ
ТИllоразмер Средние ДЛИНЫ. Коэффициент
SoSc см
d h Ь а заполнсния
I k M
'м Ic
Ш9Х<J 9 22,5 9 9 1,64 6.43 7.71 0,22/0.17
Ш9Х 12 9 22.5 9 12 2.18 7.03 7,71
Ш12Х 12 12 з0 12 12 5,18 8,57 10.28 0,26/0,21
Ш12Х16 16 6,91 9.37
Ш12Х20 20 8,64 10.17
Ш12Х23 25 10.80 11.17
Ш12Х 3 2 32 13.82 12,57
Ш16Х 1 6 16 40 16 16 16,38 11,42 13,71 0.29/0.25
Ш16Х20 20 20.48 12.22
Ш1 6 Х 2 5 25 25.60 13.22
Ш16Х32 32 32.77 14.62
Ш16Х 4 О 40 40,96 16,22
Ш2 0 Х 2О 20 50 20 20 40 14.28 17,14 0.31/0,27
Ш20Х25 25 50 15,28
Ш20Х32 32 64 16,68
Ш2 0 Х40 40 80 18.28
Ш20Х50 50 100 20,28
Ш25Х25 25 62,5 25 25 98 17.85 21,43 0,33/0,29
Ш2 5 Х32 32 125 19,25
Ш25Х40 40 156 20,83
Ш25Х50 50 195 22,85
Ш25Х 6 4 61 250 25,65
Ш32Х32 32 80 32 32 262 22,85 27.42 0,36/0.32
Ш32Х40 40 328 24.45
Ш32Х50 50 410 26,45
Ш32Х64 64 524 29,25
Ш32Х 8О 80 655 32,45
Ш4 0 Х40 40 100 40 40 640 28,56 34.28 0.39/0.34
Ш4 0 Х 5О 50 800 30,56
Ш40Х64 64 1024 33.36
Ш4 0 Х 8О 80 1280 36,56
Ш4 0 Х IОО 100 1600 40.56
При м е ч а н и я: 1. В нормами rеомеТРIlЯ пластин выдержана, но проrрессия ти-
поразмеров 1,25 выдержана приближенно (40/1,25==32; 32/1,2,,==25,6; 25/1,25==20 и r.д.).
ПОЭТОМУ с Т>lбл. 9 имеются расхождения, которые лсrко I<орректир ются. 2. В табл. q
и в П-I не вНесены размеры с уменьшенными толщинами (например. Ш2,)Х16, Ш20Х12).
ДЛЯ частоты 5а rц QliИ не рекомендуются. ПримсняютсSJ в OCIIO tiOM при повышенных
частотах. 3. Нормаль (при z==H..2,5) не всеrда 05сспечивает ПОЛНое перекрытие.
И.юrда принима!()Т промеЖУТО'IНые толщины из следующей нормаЛIl. 4. Значения k M
даны в числителе для HopuaпbHoro ИСПОЛllеmя, в знаМСllатепе с учетоМ повышенной
толщины ИЗоляцин по [JI. 1).
92
II-2. Нормаль НИО.ОIО.О:)j выполнена по ряду проrрсссии
с знаменателем 1,2 (приБЛИЖ IIНО)
Размеры, мм
ТШlOразмер I I I Масса', k M
Kr
d с h Ь
УIШОХ 10 10 б,5 18 6.5 0,062 0,13
УШl2Х 1 2 12 8 22 8 0,110 0,15
УШ14Х 14 14 9 25 9 0,170 0,17
УШ16Хl 6 16 10 28 10 0,240 0,19
УIШ 9 Х 19 19 12 33,5 12 0,410 0,21
УШ22Х2 2 22 14 39 14 0,640 0,22
УШ26Х2б 26 1"1 47 17 1,100 0,23
УШ30Х30 30 19 53 19 1,600 О,2!1
УШ35Х35 35 22 61,5 22 2,550 0,26
При м е Ч а н и я: 1. Нормаль преднаЗl!а'lсна только для 50 rl . 2. И",еет уши-
рСilНОЕ' яр ю 11 умеНLUJеllll}Ю ширину окна. З. ПОnЫШСllНЫС ТОЛШIIНbJ (не IJрив<,деl1Ы)
(a..2d), /lаi1рИМ Р ушзаХ35. Д.тя УШ35х35 llOСJlеАуlOЩ/l ТОЛЩIIПЫ 4J, 5О, 63,
80, 4. rеометрия по пластиНам Не выдержана. 5. Коэффицие, ,т 1,2 R ряде случаев
спижается цо 1,15, '11'0 ОJеспе'швэет dначительное перекрытие типоразмеров (пример 1).
П-3. Ленточные раЗрС31JЫ маI'НИТЭПрОВОДЫ
Тип
\НОМIIII3Л
кд-тл.-I
КД-ТД-2
кд-тл.-з
КД-ТД-4
кд-тл.-5
кл.-ТД-6
КД-ТД-7
КД-ТД-8
КД-ТД-9
КД-ТД-10
ПЛР25х40
ПЛР18Х32
ПЛIGх32
ШЛРl6х20
ШЛl2х25
ШЛ12х20
ШJII2Хl6
I1lЛl2Хl2,5
ШJllОХIO
ШЛ6Х10
I j g I В*, Т I Р;; I P J ; I
в{w I Sc I п и l \g,
220 В ::r С>.
2,62
1,2
0,88
0,28
0,26
0,22
0,17
0,13
0,07
0,03
1,7
1,7
1.!)
1,7
1 r}
1:55
1,55
] 53
1:55
1,55
3,20
2,20
2,20
0,70
1,90
1,80
1,80
1,70
1,60
1,5'J
200
100
ба
2J
1"
13
10
9
4
1,6
]0.68
4,7
3,8
1,1
0,6
0,5
0,4
0,3
0,16
О,С8
035
0:18
0,132
0,0364
0,019
O,nl5
О,[JI2
0,009
0,007
0,005
0,316 8,61
0,185 5,43
0,182 4':,.i
0092 2,7
0".7;> 2,63
о:! 6 2,1
O,r,48 1,68
О,С375 1,31
0,023 0,86
0,0145 0,52
* В ра-;О IaЯ IIIIДУКЦИЯ, ** Р ОРИel!тировочная мощность.
При м е ч а н 11 я: ]. Для снижеliИЯ потер. (д. С. R зазорах СО.Jряrасмые КОIЩЫ
должиы быть склеены составом на основе кар50:lИльноrо железа н эиоксидноЙ смолы
(пли КлеЯ БФ-4). 2. Крепеж маrНПТОПРО'0да предvсмотр н DlIIlтами (4 2 Вlllпа),
3, КД-ТД-4 крепится 050Il.fdОЙ, -
11-4. CopraMeHT размеров провода
Дн a>leTp Ce(IClllle QnpoТll1- ДОПУСТИ\lая паrр;'з,<з
Масса ДлИ\tа А, при
Про:10да, ЩХ>3QJJ.а, 1 КМ, Kr пе.lие 1 Ом, м
ММ мм, I км, Ом I
2 А/ "м. 3 А/мм'
0,05 0,00196 0,0175 8020 0,112 0,00382 0,00598
0,06 0,00283 0,0252 6180 0,162 0,00566 0,00849
0,07 0,00385 0,0342 4540 0,220 0,00770 0,01160
0,08 О,ОО5IJЗ 0,0448 3475 0,287 О,ОЮI 0,0151
0,09 0,00636 0,0567 2750 О,3Ы 0,0127 0,0101
93
Продолжение П 4
Диаметр Сечение Масса Сопротив Длнна Допустимая наrрузка.
А. при
провода. провода. 1 КМ. Kr пение I Ом. м
мм мм' I км. Ом I
2 А/мм' 3 А/мм'
0.10 0.00785 0.0700 2230 0.448 0.0157 0.0235
0.11 0.00950 0.0847 1850 0.541 0.0190 0.0285
0.12 0.01131 0.101 1550 0.645 0.0226 0.0339
0.13 0.01327 0.118 1320 0.757 0.0265 0.0398
0.14 0,01539 0.137 1140 0.877 0.0308 0.0462
0.15 0.01767 0.157 993 1.01 0.0353 0.0530
0.16 0.02011 0.179 873 1.15 0,0402 0.0603
0.17 0.0227 0.202 773 1.3 0,0454 0,0681
0.18 0.0255 0.227 686 1.45 0,0510 О. 0765
0,19 0.0284 0.253 616 1.62 0.0568 0.0852
0.20 0,0314 0.279 557 1,79 0.0628 0.0942
0.21 0.0346 0.308 507 1.98 0.0692 0.104
0.23 0,0416 0.369 423 2.36 0.0832 0.125
0.25 0.0491 0.436 356 2.81 0.0982 0,147
0.27 0.0573 0.509 307 3,22 0,115 0.172
0.29 0.0661 0.587 265 3.77 0.133 0.198
0.31 0.0755 0,671 233 4.30 0,151 0.227
0,33 0.0855 0.760 205 4,88 0,171 0,257
0,35 0.0962 0.855 182 5.49 0.192 0,289
0.38 0,113 1.01 155 6.45 0.227 0.340
0,41 0.132 1.17 133 7.52 0,264 0.396
0.44 0.152 1.35 115 8,70 0.304 0.456
0.47 0.174 1.54 101 9.90 0.347 0.520
0,49 0.189 1,68 93.1 10.7 0.377 0,566
0,51 0.204 1.82 86.0 11,6 0,408 0.612
0,53 0,221 1.96 79.4 12.6 0.442 0.663
0.55 0,238 2,11 73,7 1з.5 0.476 0.714
0.57 0.255 2.27 68,8 14.5 0.510 0.765
0.59 0,273 2,43 64.3 15.5 0.546 0.819
0.62 0,302 2.68 58,1 17.2 0,604 0,906
0,64 0,322 2.86 54.5 18.3 0,644 0,966
0.67 0.353 3.13 49.7 20.1 0.706 1,10
0.69 0.374 3,32 46.9 21.3 0,748 1.12
0,72 0.407 3.62 43.1 23.2 0.814 1.22
0,74 0.430 3.82 40,8 24.5 0.860 1.29
0.77 0.466 4.14 37.7 26.5 0,932 1.40
0.80 0.503 4.47 34.9 28.6 1.006 1.51
0.83 0.541 4.81 32,4 30.9 1.08 1,62
0.86 0,581 5.16 30.2 33.1 1.16 1.74
0.90 0.636 5.66 27.6 36.2 1.27 1.91
0.93 0.679 6.04 25.9 38.6 1.36 2,04
0,96 0.724 6.43 24.3 41,2 1.45 2.17
1.00 0.785 6.98 22.4 44.6 1.57 2.35
1.04 0.849 7.55 20,7 48,2 1,69 2.54
1,08 0,916 8.14 19.2 52.1 1.83 2,75
1.12 0.985 8.75 17,82 56,1 1.97 2.9б
1.16 1.057 9.40 16.61 60.2 2.17 3,48
94
п родолженuе П-4
Дlfаметр Се1lение Масса СоПРОТlfn Допустимая нarpyaкa,
ДЛИlfа А, пpll
проnoда, провода, I км, Kr пение I Ом, м
Мм Мм2 I км. Ом I
2 A/ 'M' 3 А/мм'
1,20 1,13 10,05 15,52 64,4 2,26 3,39
1,25 1,23 10,91 14,33 69,8 2,46 3,69
1,30 1,33 11,80 13,22 75,7 2,66 3,99
1,35 1,43 12,73 12,28 81,4 2,86 4,29
1,40 1,54 13,7 11,40 87,6 3,08 4,62
1,45 1,65 14,7 10,62 94,2 3,30 4,95
1,50 1,77 15,7 9,93 101 3,54 5,31
1,56 1,91 17,0 9,18 109 3,82 5,76
1,62 2,06 18,3 8,52 117 4,12 6,18
1,68 2,22 19,7 7,90 127 4,44 6,66
1,74 2,38 21,1 7,37 136 4,76 7,14
1,81 2,57 22,9 6,83 146 5,14 7,71
1,88 2,78 24,7 6,31 158 5,56 8,34
1,95 2,99 26,5 5,88 170 5,98 8,97
2,02 3,20 28,5 5,49 182 6,40 9,60
2,10 3,46 30,8 5,07 197 6,92 10,38
2,26 4,01 35,7 4,88 205 8,02 12,03
2,44 4.68 41,6 3,75 266 9,36 14,04
П-5. Максимальный диаметр провода в эмаль-изоляции, мм
ПЭR-J, П?Б-2, ПЭБ-I, ПЭБ-2,
ПЭМ-2 ПЭМ 2,
Диаметр ПЭМ I, ПЭВТЛ 2, Диаметр ПЭМ-I, ПЭВТЛ-2,
ПЭВТЛ J пэтв ПЭВТЛ-I пэтв
0,06 0,085 0,09 0,64 0,69 0,72
0,08 0,105 0,11 0,69 0,74 0,77
0,10 0,125 0,13 0,74 0,80 0,83
0,12 0,145 0,15 0,80 0,86 0,89
0,14 0,165 0,17 0,86 0,92 0,95
0,16 0,19 0,20 0,93 0,99 1,02
0,18 0,21 0,22 1,0 1,08 1,10
0,20 0,23 0,24 1,08 1,16 1,16
0,23 0,27 0,28 1,16 1,24 1,27
0,25 0,29 0,30 1,2 1,28 1,31
0,31 0,35 0,36 1,25 1,33 1,36
0,33 0,37 0,38 1.35 1,43 1,46
0,38 0,42 0,44 1,45 1,53 1,56
0,44 0,48 0,50 1,56 1,64 1,67
0,49 0,53 0,55 1,68 1,76 1,79
0,51 0,56 0,58 1,81 1,90 1,93
0,55 0,60 0,62 1,95 2,04 2,07
0,59 0,64 0,66 2,44 2,54 2,57
95
П fi. Пробивное напряжение провода, В, не менее
Диа"етр I1роаода. ьш ПЭМ \. ПЭВ \ ПЭМ 2. ПЭВ-2
0.06 0.07 400 500
0.08 0.09 500 700
0.10 0.14 600 800
0.15 0.20 700 900
0.21 0.41 900 1250
0.44 0.53 1000 1350
0.55 0,83 1100 1500
0,86 1.35 1300 1800
1 ,40 2.44 15(0 2000
При м е ч а и и е. Проnод ПЭЛ "меет 'fро5l1Ш:ое папр.т";е, не. близкое к ПЭМ.\
l'eCKOJlLKO заl1nжеююе па веРXl.их пределах.
П 7. ЛЕНТОЧНАЯ ТЕКСТУРОВАННАЯ СТАЛЬ
в ,настоящее время выпускается большой ассорти-
мент ленточной стали толщиной от 0,05 до 0,5 мм (rOCT
9925 61). Ленты выпускаются шириной: 5, 5,6; 6,5 7.1;
8; 9; 10; 11,2; 12; 12,5; ]4; 15; 16; 18; 20;
22,4; 25; 28; 32; 35,5; 40; 50; 56; 64; 71; 80;
90; 100 мм. Стали марок Э310, Э320, Э330, Э380 выпус-
каются толщиной 0,5 и 0,35 мм. Стали марок Э370,
Э330А и дополнительно Э380 О.35 и 0.2 мм. Стали тол-
щиной 0,5 и 0,35 мм выпускаются при ширине ленты не
менее 20 мм; толщиной 0,2 мм при ширине ленты не ме-
нес 10 :\IM. Стали Д.'Iя ПОвышснных частот марпк Э340,
Э350, Э360, Э360А выпускаются ТО:\ЩИIl0Й 0,05, 0,08, 0,1,
0.15 мм и дополнительно дЛЯ Э340 0,2 мм. При ЭТОМ
верхний предел ширины JIeHTbI оrраничен. При толщине
ленты 0,05 ММ ширина ленты не более 40 ММ, при 0,08
0,1 мм.........; не более 71 мм, при 0,15 0,2 lЮI He более
80 мм.
Рулоны ленточной стали выпускаются отожжеННЫМiI.
При необходимости последующей резки или штамповки
по доrоворенности с заводом отпускаются без отжиrа.
СПИСОК ЛИТЕР А ТУРЫ
1. Бальям Р. Х. Трансформаторы малой мощности. Л., Судпром
rиз. 1961, 366 с.
2. Барембо К. Н., Бернштейн Л. И. Сушка, пропитка н компа.
ундирование обмоток электрических машин. М., rосэнерrоиздат, 1961,
368 с.
3. БаРЗИЛОВИ 1 ' В. М. ВЫСОКОВО.'ll,тllые трансформаторы тока. М.,
rосэнерrоиздат, 1962, 248 с.
4. Белонольский И. И., Пикалова Л. r. Расчет трансформато-
роn И дросселей малuй мощности. М., rосэнерrоиздат, 1963, 270 с.
5. Иванова М. Н. Перемотка катушек реле ИТ-80. «Энерrетик»,
1956, N2 4, С. 21.
6. Корнцкий Ю. В. Электротехнические матерналы. М.О rосэнер-
rоиздат, 1968. 320 с.
7. Куликов В. д. Обеспечение надежности сложной радиоэлек
тронной аппаратуры. .\1., «Соnет'ское радио», 1966. 136 с.
8. Ннкитский В. З. Улучшенная КОllфиrураuия .IJИСТОВ трансфор-
маторной стали. «Радио», 1958, N2 7, с. 55 56.
9. Соболевский д. r. Материалы в радиоэлектронике. М., roc-
Эllерrоиздат, 1963. 47 с.
10. Сории Я.. М. Надежность радиоэлектронной аппаратуры. М.,
rосэнерrоиздат, 1961. 72 с.
11. Сории Я. М. Служба надежности. М., «Знание», 1966. 48 с.
12. Тихомиров П. И. Расчет трансформатора. М., «ЭнерrIlЯ».
1968. 456 с.
13. Федосеев д. Н. Технолоrия изrотовления силовых трансфор
маторов и дросселей. М., rосэнерrоиздат, 1959. 156 с.
14. Ямаиов С. Д., Сачков Д. Д. Методы защиты радиодеталей
от В.1аrи. М., rо<:энерrоиздзт, 1951. 79 с.
15. У. Краббе и r. rизенхаrеи. Новые конструкции маrнитопро
подов Д.1Я высокозффеКТИВIIЫХ маrнитных преобразователей.
«Е Т l», серия А N2 19, 1957, с. 712 716
16. TELSON \VORKS GR:\\VLEY «HCRallor», AlIgust 1957.
Цена 20 коп.
и o rk.. "оии; a.,OhI''fQ",e.t:N,u.yechVl'i
tll "иf.п"' '" NЛ
ттт.6; 6leшдu,f ;od.;.ll.