Il
РЛ ТЕХНОЛОГИИ
І
Площадь сечения сердечника S = [(D - d)/2]*C.
Б = [(40 - 25)/2]*10 = 75 мм2 = 75*10“6 м2.
Поправка с учетом вышесказанного
S
= 75*0,7 = 52,5 м2.
Произведем расчет по первому случаю.
Зададим Вт - магнитную индукцию в сердечнике, так
как этот метод более удобен для частот 400 Гц и ниже.
Для ленточных кольцевых магнитопроводов максималь-
ная индукция Вт -1,5.
. .2 Тл.
Выберем 1 Тл.
(3) Напряженность поля, необходимая для создания маг-
нитной индукции Вт = 1 Тл:
Н = В/рХ = 1/4я*10~7*710 = 1120,8 А/м
где ро - магнитная проницаемость в вакууме 4л* 10~7.
(4) Рассчитаем ток Aw, приходящий на lm магнитную си-
ловую линию:
Aw = H*lm = 1120,8*102,1 *10-3 = 114,4 А.
(5) Число витков W, первичной обмотки трансформато-
ра тока:
W1 = Aw / l,= 114,4/20 = 5,72 витка. Возьмем 6 витков.
(6) Индуктивность Ц первичной обмотки:
L, = n*no*W2*S/ lm = 4л*10-7*710*62*52,5*10'6 /102,1 *10“3 =
16,52*10-6 Гн.
(7) Индуктивное сопротивление X первичной обмотки
на частоте сети f = 50 Гц:
=2л*ГЦ =2*3,14*50*16,52*10-6 = 5,186*10'3.
(8) Падение напряжения Ц на первичной обмотке W,:
Ц = lt*XL1
= 20*5,186*10-3 = 0,104 В.
(8а) Мощность Р в первичной обмотке:
Р1
= 11Д = 0,104*20 = 2,08 Вт.
А теперь вспомним самую первую формулу: ll*W1
- l2*W2
= 0 и вычислим количество витков вторичной обмотки W2
трансформатора тока, задавшись током во вторичной обмот-
ке 12. Еще раз повторюсь: ток во вторичной обмотке транс-
форматора вы задаете сами исходя из соображений дос-
таточности дальнейшей нагрузки, создаваемой схемами
ограничения или схемами измерения. Пусть зто будет ток
l2 = 0,1 А.
(9) W2 = 1 ^ Д = 20*6/0,1 = 1200 витков.
(10) n = W2 / W1
= 1200/6 = 200 - коэффициент трансфор-
мации.
(11) Тогда U2 = иДп.
иг = 0,104*200 = 20,8 В.
Напряжение на вторичной обмотке трансформатора тока
U2 вы можете рассчитать другим способом: сначала по фор-
муле (2) рассчитать Ц - индуктивность вторичной обмотки
трансформатора,
как в (7) и потом Ц, как в (8). Значение
должно быть одинаковым.
Теперь, зная U2 и 12, рассчитаем Rc.
(12) Rc = 11Д = 20,8/0,1 = 208 Ом.
(13) Рассчитаем мощность на резисторе:
Р2 = Ц Д = 20,8*0,1 = 2,08 Вт.
Возьмем резистор мощностью 2 Вт.
Обратите внимание на (8а) и сравните с (13). Мощность
во вторичной обмотке не должна превышать мощность пер-
вичной.
Как видите, напряжение на вторичной обмотке трансфор-
матора получилось 20,8 В.
Рассчитав ток 12 и напряжение 112, вы можете подключить
сюда вольтметр с полным током рамки не болееі 00 мА, шка-
лой в 25 В и косвенно измерять ток от 0.
.. 20 А.
Но если вам этого напряжения недостаточно, то надо за-
дать Вт не 1 Тл, а 1,2 и далее произвести расчет с (3) вновь,
не боясь, что магнитопровод войдет в область насыщения
сердечника, так как В т может достигать и 2 Тл. Но можно
задать 12 меньше и пересчитать, начиная с (9).
Произведем расчет по второму случаю.
Рассчитаем магнитную индукцию Вт поля, создаваемую
проводником с током, в сердечнике по формуле:
(14) Вт = (ррД^/ЗлПср) - смотрите [6].
Магнитопровод тот же: 40x25x10 мм.
(Эср = (40 + 25)/2 = 32,5 мм = 32,5*10“3 м.
Площадь сечения сердечника Б = [(40 - 25)/2]*10=75 мм2
= 75*10-6 м2.
Поправка с учетом вышесказанного:
Б = 75*0,7 = 52,5 м2.
Средняя длина магнитной силовой линии 1т = 102,1 мм =
102,1*10~3м.
Яср = Оср/2.
Иср = 32,5/2 = 16,25*10“6 м.
С
-толщина сердечника
(р и с . 4).
На
р и с . 5
показан разрез то-
роидального сердечника по тол-
щине ((это уточнение чертежа
р и с . 4
(правый рисунок)).'
Иср - средний радиус сер-
дечника, мм, С - толщина сер-
дечника, мм.
Линией АБ показан провод-
ник с током, проходящий сквозь
тороидальный сердечник. Линия
АБ также является геометричес-
ким центром тора.
Стрелками внутри тора ука-
зано направление Вт.
Вычислим Вт по формуле (14).
(14) Вт = 12,57*10~7*710*20/6,28*16,25*10_3 = 0,175 Тл.
Вычислим индуктивность первичной обмотки (то есть это-
го провода):
(6) Ц = (4я*10-7*710)(0,92/102,1*10-3)*52,5*10-6 =
3,72*10-7 Гн.
Индуктивное сопротивление Х,^=2я*ГЬ= 6,28*50*3,72*1
0~7
= 1,17*10-4 Ом.
Падение напряжения на первичной обмотке Ц = 11*ХЬ
=
20*1,17*10~4= 2,33*10-3 В.
Мощность в первичной обмотке Р1
= II,* I, = 2.33*10~3*20
= 46,7*10-3 Вт.
Р и с . 5
Возьмем 12 = 15*10“3 А.
Тогда как в (9)
№г
= 11*\Л/1
/12
\Л/2 = 20*0,9/15*10“3 = 1200.
п = \Л/2 / \Л/, = 1200/0,9 = 1333.
Ц, - Ц*п = 2,33*10“3 *1333 = 3,12 В.
Вы помните формулу для определения количества вит-
ков: \Л/ = Е*104/(4,44*ГВ*Б*км)?
С учетом того, что Б вычисляется в см2, я перепишу в м2,
то есть уберется множитель 104.
Радиолюбитель - 0 6 /2 0 0 7 U
53
предыдущая страница 53 Радиолюбитель 2007-06 читать онлайн следующая страница 55 Радиолюбитель 2007-06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст