Рекомендації щодо вибору трансформаторів та дроселів

   Неправильний вибір трансформаторів та дроселів, а також їх застосування з відступами від номінальних режимів є основною причиною багатьох відмов та пошкоджень як самих трансформаторів та дроселів, так і апаратури в цілому. (Як вибирати силові трансформатори дивіться тут).
   Слід пам'ятати, що у вибір трансформаторів і дроселів істотно впливають також умови експлуатації. Тому при виборі трансформаторів та дроселів для конкретних пристроїв необхідно враховувати вимоги до стійкості при кліматичних та механічних впливах, а також вимоги до конструкції та електричних параметрів.

   Вибір за заданими чи розрахунковими значеннями електричних та геометричних характеристик, механічних та кліматичних впливів завжди носить комплексний характер. Тільки такий підхід дозволить приймати правильні рішення, що забезпечують вибір трансформаторів та дроселів оптимальної конструкції.
   Дослідження авторів дозволили виробити практичні рекомендації щодо вибору оптимальної геометрії трансформаторів та дроселів, що забезпечують отримання мінімальних мас, обсягу або вартості.

Розглянемо деякі з них:

1.  Застосування стрижневого трансформатора з двома котушками на магнітопроводі типу ПЛМ (замість броньового) і частоті 50 Гц (при однаковій потужності) дозволяє отримати виграш по масі на 5-6%.
2. Тороїдальні трансформатори потужністю менше 350 ВА, що мають мінімальну масу, на частоті 400 Гц у порівнянні зі стрижневими трансформаторами з двома котушками такої самої маси дають виграш за потужністю від 15 до 40%.
3. Стрижневий трансформатор із двома котушками, що працює на частоті 50 Гц, дозволяє отримати менший об'єм, ніж броньовий трансформатор. За однакового обсягу трансформаторів перший дає виграш за потужністю від 6 до 25%.
4. Застосування тороїдального трансформатора потужністю менше 500 ВА, що працює на частоті 400 Гц замість стрижневого трансформатора з двома котушками при однаковій потужності дає виграш в обсязі від 10 до 20%.
5. Стрижневий трансформатор з двома котушками та магнітопроводом типу ПЛМ на частотах 50 і 400 Гц у порівнянні з бройовим трансформатором при їх однаковій вартості дає виграш за потужністю до 30%.

При виборі трансформаторів та дроселів необхідно враховувати застосовувану конструкцію магнітопроводу, Що визначає їх основні параметри Так броньовий трансформатор, що має одну котушку і чотири С-подібні магнітопроводи, більш технологічний у виробництві, ніж стрижневий трансформатор, що має дві котушки і два С-подібних магнітопроводи. Однак стрижневий трансформатор з двома котушками має більшу тепловіддачу за рахунок більшої поверхні охолодження котушок, а це дозволяє збільшувати щільність струму.
   Трансформатор стрижневої конструкції з двома котушками та стрічковим магнітопроводом має питомі потужності за масою та обсягом більше, ніж броньових трансформаторів із стрічковим магнітопроводом: на частоті 50 Гц – до 30%, на частоті 400 Гц – до 20%.

  Малогабаритні стрижневі трансформатори з двома котушками в порівнянні з броньовими мають меншу індуктивність розсіювання (наш кожній котушці тільки лоловина витків і тому товщина котушки менша), менше зовнішнє електромагнітне поле (магніторушійна сила в окремих котушках має рівний знак). наведені ЕРС в обох котушках віднімаються).

При виборі трансформаторів необхідно враховувати, що стрижневі трансформатори з двома котушками мають менший коефіцієнт заповнення вікна міддю.

Тороїдальні трансформатори мають найменше власне зовнішнє електромагнітне поле, і менше інших трансформаторів піддаються впливу сторонніх електромагнітних полів. Однак ці трансформатори нетехнологічні при виготовленні і мають менший коефіцієнт заповнення вікна міддю.

   Застосовують такі типи магнітопроводів:

•   ПЛ — у низьковольтних трансформаторах живлення з найменшою масою на частотах від 50 до 400 Гц і потужністю понад 500 В•А, у дроселях з великою енергоємністю та високовольтних трансформаторах з найменшими масою вартості на частотах 50 і 400 Гц. Магнітопроводи типів ПЛ8; ПЛ6,5; ШЛО; ПЛ12,5 застосовують у низьковольтних трансформаторах спрощеної конструкції на частоті 50 Гц;
• ПЛВ - у високовольтних трансформаторах з напругою 20 кВ та частотах J50 та 400 Гц;
• ПЛМ — у низьковольтних трансформаторах з найменшою масою та вартістю на частоті 50 Гц та потужністю понад 1б0 В•А, а також за наявності спеціальних вимог до індуктивності розсіювання;
• ШЛ - у трансформаторах та дроселях фільтрів з найменшою масою на частоті 400 Гц. Магнітопроводи типів 111Л25, ШЛ32, ШЛ40 застосовують у дроселях насичення;
• ШЛМ - у трансформаторах з найменшою масою та вартістю на частоті 50 ГцГ, (потужністю орієнтовно до 100 В • А залежно від допувтимого падіння напруги) та дроселях фільтрів;
  ШЛО — у низьковольтних трансформаторах на частотах від 1000 до 5000 Гц і високовольтних трансформаторах на частотах від 50 до 5000 Гц з найменшими масою, обсягом та вартістю;
• ШЛП - у трансформаторах та дроселях з найменшими обсягами на частотах від 400 до 1000 Гц;
• ПЛР - у трансформаторах з найменшою вартістю, розрахованих на заданий перегрів обмоток;
• ШЛР - у трансформаторах з найменшою вартістю, розрахованих на допустиме падіння напруги в обмотках;
• ОЛ - у трансформаторах малої потужності на частотах 50 та 400 Гц.

При виборі малогабаритних трансформаторів та дроселів велике значення мають правильний вибір типорозміру магнітопроводу, марки матеріалу, струму обмоток та способів намотування, які, як правило, вказуються у технічних умовах на конкретні типи трансформаторів та дроселів. Як уже зазначалося, важливе значення при виборі трансформаторів та дроселів має облік зовнішніх факторів, що впливають: кліматичних і механічних. У разі впливу зазначених факторів або після закінчення їх впливу вироби повинні зберігати параметри в межах встановлених норм. 
До списку статей

Всього коментарів: 0