Раздел: Документация
0 ... 23 24 25 26 27 кзс = 0,75, рс0 = 26 Вт/кг, g-c = 7,65 г/см3. Возможно несколько вариантов конкретного исполнения кабельного СВЧТ: а)магнитопровод не расщепляется (пм=1, Кх = = КУ=\), и обмотки прилегают к его внутренней поверхности: «ь = 2, «с=1; б)то же по пункту «а», но между обмотками и маг-нитопроводом имеется достаточное пространство для их независимого и эффективного охлаждения пъ= 1, пс50,75; в)магнитопровод разделен промежутками для охлаждения при «м4, КУ=\,Ъ, Лх=1,1, но обмотки не отделены в окне от сердечников каналами охлаждения пъ = 2, пс = 1; г)магнитопровод выполнен по пункту «в», но обмотки и сердечники разделены каналом охлаждения «ь= 1, «с s0,75. Модификация варианта «г» показана на рис. 5.7, он по удельно-экономическим показателям является лучшим, но сложным по технологии изготовления обмоток. Выполненный авторами специальный анализ показал, что при варианте «а» вес аппарата против варианта «г» увеличивается примерно на 30-35%. Вместе с тем все типоисполнения кабельных OMV по удельно-экономическим показателям для веса несколько превосходят свои прототипы на броневых магнитопроводах с разрезными сердечниками и мало чем отличаются от тороидальных устройств. Целесообразность их применения определяется совокупностью конкретных требований и имеет место в основном в тех случаях, когда число витков обмоток получается относительно небольшим, например в пределах 20-f-30. При этом проводниковый материал должен быть гибким. Для примера расчета выбираем кабельный СВЧТ по варианту «г» при пч = 4, /(„=1,5, /(,= 1,1 как наиболее близкий к броневой конструкции с расщепленным магнитопроводом, рассчитанной в разд. 5.3. При этом упрощается их сравнительная оценка. Выполненный нами анализ показал, что нерассматриваемые здесь варианты «а», «б», «в» при прочих равных условиях имеют меньшую проходную мощность на единицу объема из-за меньшей поверхности охлаждения. Существенно влияющий на результаты расчетов параметр по заполнению окна обмоточным материалом кок оставляем таким же, как он был принят в разд. 5.3, кок=0,125. При отсутствии в окне зазоров для охлаждения значение кок для кабельных ФМУ может достигать 0,25 0,3. В нашем случае предполагается, что половина площади окна используется для охлаждающих каналов, что близко к реальным обстоятельствам. Одни и те же исходные данные позволяют нам не рассчитывать показатели Mj, МР, Мв, взяв их из разд. 5.3 с увеличением Мв в мр=1,6 раза, /И,-= 8,35-10" А/м3, МР = 2,34-102 В/м2; Мв= 1,5-Ю-2-1,6 = 2,4-Ю-2 м. Сделанное в 5.3 увеличение удельных потерь в стали в кр раз при разрезных сердечниках не требуется для кольцевого магпитопровода. Расчеты начнем с нахождения геометрических величин, оптимальных для минимума- веса. Здесь прежде всего нужно определить параметр Го, который согласно (2.6) и "(2.83) будет равен т г 8,8-0,125 2 = 0,122. gcKn г 7,65-0,75 По результатам анализа в разд. 2.9 относительная толщина поперечного сечения кабельных ФМУ практически не влияет на УЭП, если г/=1-М. Принимаем рекомендуемые там же усредненные для расчетов значения Кь = \,5, у* Kg = 2,25 и определяем оптимальную величину Кс из выражения (2.91) с учетом его коэффициентов по (2.90): Аъ = г0{Кх/Къ+/(,-/(,0 = 0,122(1,1/1,5+1,5+ + 1,5) =0,36; Л4=1,6-г0=1,6-0,122 = 0,2; i4s=l/na-K6 = 1/2-l,5=Vs; -Кс + А3К1 + ЗЛДс3 - ЗА6 = 0; -Яс +0,3*2 +0,6/С! - 1=0. Методом подбора находим /Сс—1,42. Для дальнейших расчетов принимаем эту величину меньшей на 20%, как это рекомендуется в разд. 2.9. /Сс= 1,42-0,8= 1,14. Теперь, пользуясь формулами (8.83), можно определить оптимальное для минимума веса соотношение площади окна S0K к сечению магнитопровода Sc S0K/SC =/Г, ==*К!/4==*1,141/41 и показатели относительной геометрии: 1К=2 (Кх/Кь+Къ ■ Kv+пКс[2) = =2(1,1/1,5+1,5 ■ 1,5+3,14 • 1,14 • 0,5) = 9,54; 1с = я(Кс+1/паКь) =3,14(1,14+1/2- 1,5) =4,6; NK=nKcnc = 3,14-1,14-0,75 = 2,7; Nc = 2пм (1/Къ+Къ- па!пьпм) = = 2-4(1/1,5+1,5-2/1 -4) = 11,3; р = NctJNKtK = 11,3 • 4,6/2,7 • 9,54 = 1,9. Находим относительное значение рабочей индукции В* = ВР/В0 по выражению (1.58) В, = V (Mb-NJ-PMKsWlfX-fiT* = = vA(2,4-10-2-ll,3)7-8,35-1011.2,7-l-2,343-104/4-1010-l = = 1,62. Трансформатор работает в ЕТР, поскольку Вр= = Во-В* = 0,81 Тл, что меньше В5=1,6 Тл. Поэтому сечение магнитопровода определяем по соответствующему ЕТР выражению (3.15) 5С = Vp2iM;-f<sMJMBNKNcf1;1 = = V 4-1010/2,34г-104-1 -8,35- 10и-2,4-10-2-2,7-11,3 = = 1,06-Ю-2 м2. Плотность тока при найденном сечении проще всего определить из формулы (3.9) = 1/8,35-10" -2,7/1 (1,06-10-2)0-5 = 4,7 • 10е А/ма. Такой же результат будет получен по более сложной, формуле (1.59). Сечение проводников обмоток W\ и W2 Sni = Sn2 = hi} = 470/4,7 = 100 мм2. Выбираем двадцатижильный кабель с суммарным сечением проводников 90 мм2, его диаметр с изоляцией равен 18 мм. Числа витков обмоток определяем по выражению (3.11) W = П0 ■ Кок/Мр • Sc • В 4* = = 0,5 ■ 0,125/2,34 ■ 102 • 1,06 • 10-2 • 1,62 ■ 1 = 0,0155; Wi = W2=w • U i = 0,0155 • 425 = 6,6. Принимаем W\ = W2 = 7 витков. Если расположить обмотки в окнах магнитопроводов, как это показано на рис. 5.7, а, то при воздушных промежутках 10-=-15 мм диаметр окна будет равен 110 мм; Принимаем d=c= ПО мм = 11 см. Отметим, что обеспечение хорошего расположения витков обмоток в круглом окне магнитопровода требует эскизной компоновки на чертеже и не всегда сразу удается. Например, нерационально заполняется окно, если число витков в каждой секции будет четным. В таких случаях целесообразно число витков изменить в благоприятную для компоновки сторону с соответственной корректировкой сечения магнитопровода. Наиболее неопределенным является расчет линейных размеров поперечного сечеиия магнитопровода а и Ь. Неопределенным именно в том смысле, что при 5С = = const, имеется большая свобода выбора значений толщины и ширины сечения без ухудшения УЭП, если й/а= 1-f-5. .Здесь проектировщик может выбирать формы и размеры, наиболее целесообразные для аппарата по его назначению. В нашем примере просчитаем варианты для трех значений величины у: 1) у = 1; с = 6 = 1/5с= 1/106= 10 см, с = а/па -- 100/2 = 50 мм, Ь = Ь[пи = 100/4 =» 25 мм.  Я Рис. о.7. Варианты кабельных СВЧТ и их размеры по расчетам в разделе 5.5 Таблица 5.13 Геометрические и весовые показатели кабельных СВЧТ по рис. 5.7 при мощности 200 кВА и частоте 2,5 кГц
Таблица 5.14 Энергетические показатели кабельных СВЧТ по рис. 5.7 при 200 кВА, fi —2,5 кГц
0 ... 23 24 25 26 27
|
