Рекомендации по выбору трансформаторов и дросселей

   Неправильный выбор трансформаторов и дросселей, а также их применение с отступлениями от номинальных режимов являются основной причиной многих отказов и повреждений как самих трансформаторов и дросселей, так и аппаратуры в целом.(Как выбирать силовые трансформаторы смотрите здесь).
   Следует иметь в виду, что на выбор трансформаторов и дросселей существенное влияние оказывают также условия эксплуатации. Поэтому при выборе трансформаторов и дросселей для конкретных устройств необходимо учитывать требования к устойчивости при климатических и механических воздействиях, а также требования к конструкции и электрическим параметрам.

   Выбор по заданным или расчетным значениям электрических и геометрических характеристик, механических и климатических воздействий всегда носит комплексный характер. Только такой подход позволит принимать правильные решения, обеспечивающие выбор трансформаторов и дросселей оптимальной конструкции.
   Исследования авторов  позволили выработать практические рекомендации по выбору оптимальной геометрии трансформаторов и дросселей, обеспечивающие получение минимальных массы, объема или стоимости.

Рассмотрим некоторые из них:

1.  Применение стержневого трансформатора с двумя катушками на магнитопроводе типа ПЛМ (вместо броневого) иа частоте 50 Гц (при одинаковой мощности) позволяет получить выигрыш по массе на 5—6%.
2. Тороидальные трансформаторы мощностью менее 350 ВА, имеющие минимальную массу, на частоте 400 Гц по сравнению со стержневыми трансформаторами с двумя катушками такой же массы дают выигрыш по мощности от 15 до 40%.
3. Стержневой трансформатор с двумя катушками, работающий на частоте 50 Гц, позволяет получить меньший объем, чем броневой трансформатор. При одинаковом объеме трансформаторов первый дает выигрыш по мощности от 6 до 25%.
4. Применение тороидального трансформатора мощностью менее 500 ВА, работающего на частоте 400 Гц, вместо стержневого трансформатора с двумя катушками при одинаковой мощности дает выигрыш в объеме от 10 до 20%.
5. Стержневой трансформатор с двумя катушками и магнито-проводом типа ПЛМ на частотах 50 и 400 Гц по сравнению с броиевым трансформатором при их одинаковой стоимости дает выигрыш по мощности до 30%.

При выборе трансформаторов и дросселей необходимо учитывать применяемую конструкцию магнитопровода, определяющего их основные параметры. Так броневой трансформатор, имеющий одну катушку и четыре С-образных магнитопровода, более технологичен в производстве, чем стержневой трансформатор, имеющий две катушки и два С-образных магнитопровода. Однако стержневой трансформатор с двумя катушками обладает большей теплоотдачей за счет большей поверхности охлаждения катушек, а это позволяет увелйчивать плотность тока.
   Трансформатор стержневой конструкции с двумя катушками и ленточным магнитопроводом имеет удельные мощности по массе и объему больше, чем броневых трансформаторов с ленточным магнитопроводом: на частоте 50 Гц — до 30%, на частоте 400 Гц —до 20%.

  Малогабаритные стержневые трансформаторы с двумя катушками по сравнению с броневыми имеют меньшую индуктивность рассеяния (наш каждой катушке только лоловина витков и поэтому толщина катушки меньшая), меньшее внешнее электромагнитное поле (магнитодвижущая сила в отдельных катушках имеет равный знак) и меньшую восприимчивость к посторонним электромагнитным полям (наведенные ЭДС в обеих катушках вычитаются).

При выборе трансформаторов необходимо также учитывать, что стержневые трансформаторы с двумя катушками имеют меньший коэффициент заполнения окна медью.

Тороидальные трансформаторы имеют наименьшее собственное внешнее электромагнитное поле, и меньше других трансформаторов подвержены воздействию посторонних электромагнитных полей. Однако эти трансформаторы нетехнологичны при изготовлении и имеют несколько меньший коэффициент заполнения окна медью.

   Применяют следующие типы магнитопроводов:

•   ПЛ — в низковольтных трансформаторах питания с’ наименьшей массой на частотах от 50 до 400 Гц и мощностью свыше 500 В • А, в дросселях с большой энергоемкостью и высоковольтных трансформаторах с наименьшими массой й стоимостью на частотах 50 и 400 Гц. Магнитопроводы типов ПЛ8; ПЛ6,5; ШЛО; ПЛ12,5 применяют в низковольтных трансформаторах упрощенной конструкции на частоте 50 Гц;
• ПЛВ — в высоковольтных трансформаторах с напряжением 20 кВ и частотах J50 и 400 Гц;
• ПЛМ — в низковольтных трансформаторах с наименьшими массой и стоимостью на частоте 50 Гц и мощностью свыше 1б0 В • А, а также при наличии специальных требований к индуктивности рассеяния;
• ШЛ — в трансформаторах и дросселях фильтров с наименьшей массой на частоте 400 Гц. Магнитопроводы типов 111Л25, ШЛ32, ШЛ40 применяют в дросселях насыщения;
• ШЛМ — в трансформаторах с наименьшими массой и стоимостью на частоте 50 ГцГ, (мощностью ориентировочно до 100 В • А в зависимости от допувтимого падения напряжения) и  дросселях фильтров;
  ШЛО — в низковольтных трансформаторах на частотах’от 1000 до 5000 Гц и высоковольтных трансформаторах на частотах от 50 до 5000 Гц с наименьшими массой, объемом и стоимостью;
• ШЛП — в трансформаторах и дросселях с наименьшими объемами на частотах от 400 до 1000 Гц;
• ПЛР — в трансформаторах с наименьшей стоимостью, рассчитанных на заданный перегрев обмоток;
• ШЛР — в трансформаторах с наименьшей стоимостью, рассчитанных на допустимое падение напряжения в обмотках;
• ОЛ — в трансформаторах малой мощности на частотах 50 и 400 Гц.

При выборе малогабаритных трансформаторов и дросселей большое значение имеют правильный выбор типоразмера магнитопровода, марки материала, тока обмоток и способов намотки, которые, как правило, указываются в технических условиях на конкретные типы трансформаторов и дросселей. Как уже отмечалось, важное значение при выборе трансформаторов и дросселей имеет учет внешних воздействующих факторов: климатических и механических. При  воздействии указанных факторов или после окончания их воздействия изделия должны сохранять свои параметры в пределах установленных норм. 
К списку статей

Всего комментариев: 0