236 (44)

236 OBLICZAN1K KONSrnUKCYJNK

dziale XIV.5. Liczbę zwojów oblicza się według wzoru (XV.30), gdy sprawność nie przekracza 0,9, a według wzoru (XV.31), gdy jest ona większa od 0,9.

Jeżeli liczba zwojów obliczona według żądanej wartości indukcyj-ności uzwojenia jest większa od liczby zwojów obliczonej według dopuszczalnej indukcji w rdzeniu, to uzwojenie powinno mieć liczbę zwojów obliczoną według żądanej indukcyjności. Charakterystyka częstotliwościowa transformatora będzie przy tym dokładnie taka, na jaką liczono przy obliczaniu parametrów elektrycznych transformatora. Indukcja maksymalna w rdzeniu będzie w tym przypadku mniejsza od największej indukcji dopuszczalnej.

Jeżeli natomiast liczba zwojów obliczona według żądanej indukcyjności jest mniejsza od liczby zwojów koniecznej do utrzymania'żądanej indukcji w rdzeniu, to uzwojenie powino mieć liczbę zwojów obliczoną według maksymalnej indukcji dopuszczalnej. Następnie należy obliczyć indukcyjność pierwotnego uzwojenia transformatora, jaką otrzymamy przy obranej liczbie zwojów. Do tego celu korzysta się ze wzoru (XV.6), do którego podstawia się obraną liczbę zwojów i wartości lub u« w zależności od tego, czy rdzeń jest namagnesowany wstępnie, czy też nie. Wartości lub u, powiny odpowiadać najmniejszej obliczeniowej amplitudzie sygnału, przy której charakterystyka częstotliwościowa ma mieć żądany przebieg. Jeżeli założymy, że amplituda ta ma wynosić 0,01 -f--r- 0,03 największej amplitudy obliczeniowej, to przenikalność powinna odpowiadać wartości indukcji w rdzeniu równej 0,01 -r- 0,03 indukcji podstawionej do wzoru (XV.30) lub (XV.31). Po obliczeniu indukcyjności pierwotnego uzwojenia transformatora przy najmniejszej obliczeniowej amplitudzie sygnału oblicza się zniekształcenia częstotliwościowe wprowadzane przez transformator dla częstotliwości dolnego zakresu pasma, według wzorów poprzednio podanych w części pierwszej. Zniekształcenia te oczywiście będą mniejsze od zniekształceń założonych przy obliczaniu parametrów elektrycznych transformatora.

Przy wyznaczaniu charakterystyki częstotliwościowej stopnia wzmocnienia, a zatem i całego wzmacniacza, trzeba oczywiście brać pod uwagę te ostatnie, rzeczywiste zniekształcenia częstotliwościowe, a nie poprzednio założone.

Zawartość harmonicznych transformatora przy częstotliwościach małych wyznacza się w sposób opisany w rozdziale X. Jeżeli zawartość harmonicznych wypada zbyt wielka, wtedy trzeba zmniejszyć indukcję w rdzeniu przez zwiększenie liczby zwojów uzwojenia pierwotnego i ponownie przeliczyć transformator.

Po znalezieniu liczby zwojów pierwotnego uzwojenia łatwo jest obliczyć liczbę zwojów uzwojenia wtórnego, gdy znana jest przekładnia zwojowa transformatora

zo = z, n    (XV.36)

W transformatorze o kilku uzwojeniach wtórnych liczby zwojów uzwojeń wtórnych oblicza się mnożąc liczbę zwojów pierwotnych przez odpowiednie przekładnie zwojowe

Zji - 2|łl|J — Z,712»    ' Z|7I₃ itd.    (XV.37)

gdzie ni, n, ?i._t — przekładnie zwojowe pierwszego, drugiego, trzeciego uzwojenia wtórnego (rozdz. II 6).

XV.5. Obliczanie średnicy przewodu uzwojenia

Średnicę nawojowego przewodu uzwojenia transformatora małej częstotliwości oblicza się z oporności rzeczywistej uzwojenia, otrzymanej z obliczeń parametrów elektrycznych transformatora.

Dla uproszczenia obliczeń można prawie zawsze założyć, że oporność rzeczywista uzwojenia jest równa jego oporności dla prądu stałego

1 ^r - RfU — ?cu	41 -d^2	(XV.38)
gdzie: r — oporność uzwojenia (iJ);
l — długość przewodu (m); q — przekrój przewodu (mm^2); d — średnica przewodu (mm); , t	/ Q mm* \
pcil — oporność właściwa miedzi |	\ ^m )	Dmri.®
Po podstawieniu do wzoru (XV.38) wartości pfu		równej 0,0175 —
przy temperaturze 20°C otrzymujemy
d = 0,15 y	i r	(XV. 39)

Jeżeli uzwojenia transformatora grzeją się lub transformator pracuje w podwyższonej temperaturze, to przy obliczeniu średnicy przewodu trzeba uwzględnić przyrost oporności spowodowany podwyższeniem się temperatury. W tym przypadku średnicę przewodu wyznacza się ze wzoru

d = 0.15 |/!' +-°'^U04r<^1,-²⁰lJ    (XV.40,

gdzie t° — przybliżona temperatura w stopniach Celsjusza; w której transformator pracuje lub do której nagrzewa się.

Dla wyznaczenia średnicy przewodu uzwojenia według wzorów (XV.39) i (XV.40) trzeba znać całkowitą długość uzwojenia. Można ją obliczyć jako iloczyn średniej długości zwoju i liczby zwojów. Ponieważ jednak średnią długość zwoju można określić dokładnie dopiero po obliczeniu rozmieszczenia uzwojeń w transformatorze, zmuszeni jesteśmy najpierw zadowolić się przybliżoną wartością średniej długości zwoju, znalezioną ze wzoru

l - l_cuz    (XV 41)

Do czasu konstrukcyjnego obliczenia indukcyjności rozproszenia nie wiadomo, czy uzwojenie ma być przeplatane, czy nieprzeplatane. Z tego powodu jako średnią długość zwoju obiera się tę samą wartość dla obu uzwojeń, co jest zupełnie ścisłe dla uzwojeń cylindrycznych przeplatanych i krążkowych, natomiast stanowi przybliżenie dla uzwojeń cylindrycznych nieprzeplatanych.

Średnia długość zwoju transformatora zależy od tego, czy transformator ma jedną, czy dwie cewki. Rozpatrzymy sposób obliczania średniej długości zwoju dla obu przypadków.