240 (39)

240 OBLICZANIE KONSTRUKCYJNE

indukcyjność rozproszenia określoną przez obliczenia konstrukcyjne transformatora.

Przy pojemnościowym lub indukcyjnym obciążeniu transformatora zmiana indukcyjności rozproszenia zmienia kształt charakterystyki częstotliwościowej w górnym zakresie pasma częstotliwości o tyle, że charakterystyka ta przestaje spełniać warunki techniczne. Z tego powodu przy projektowaniu transformatora obciążonego pojemnościowo lub indukcyjnie jego indukcyjność rozproszenia powinna mieć wartość otrzymaną z obliczeń parametrów elektrycznych.

1. Obliczanie indukcyjności rozproszenia uzwojeń nieprzeplatanych

Indukcyjność rozproszenia nieprzeplatanych uzwojeń transformatora (rys. XV.30) oblicza się z dostateczną dokładnością ze znanych wzorów

‘"■Tri t + t)"    <^xv-⁴⁵>

+    (XV.46)

gdzie:

L_n — indukcyjność rozproszenia uzwojenia pierwotnego (H);

L_r2 — indukcyjność rozproszenia uzwojenia wtórnego (H);

—    liczba zwojów uzwojenia pierwotnego;

2₂    — liczba zwojów uzwojenia wtórnego;

h — długość uzwojeń wzdłuż kierunku strumienia rozproszenia (cm);

—    odległość międzyuzwojeniowa (grubość przekładki izolacyjnej (cm);

A_x — grubość uzwojenia pierwotnego w poprzek linii strumienia rozproszenia (cm);

8 Ai — grubość uzwojenia wtórnego w poprzek linii strumienia rozproszenia (cm);

Icui — średnia długość zwoju uzwojenia pierwotnego (cm); hut — średnia długość zwoju uzwojenia wtórnego (cm); k — współczynnik wyznaczony doświadczalnie, zależny od rodzaju uzwojeń i właściwości rdzenia.

Indukcyjność rozproszenia transformatora jest sumą indukcyjności rozproszenia uzwojenia pierwotnego I_rl i indukcyjności rozproszenia uzwojenia wtórnego, przeniesionej do obwodu uzwojenia pierwotnego, L_rt. Oznaczywszy przez 1 r* indukcyjność rozproszenia transformatora uwarunkowaną jego danymi konstrukcyjnymi otrzymamy

Lrit — L_r|    L_r 2 — L_ry |

I > . '1|\ . OMhĄ Im I *    /vv 471

w** \i.i)    u ¹ rr ^(XV47)

W krążkowych uzwojeniach średnia długość zwoju uzwojenia pierwotnego jest równa średniej długości zwoju uzwojenia wtórnego i nie

różni się od średniej długości zwoju transformatora wyznaczonej ze wzorów (XV.42), (XV.43) i (XV.44). W cylindrycznych uzwojeniach warstwo wych średnia długość zwoju uzwojenia pierwotnego różni się od średniej długości zwoju uzwojenia wtórnego; jednakże jeżeli we wzorze (XV.47) zastąpimy l_Cui i hut śiedmą uługo cią zwoju transformatora \_u równą połowie sumy l_cui ' 'w to nie popełnimy znacznego błędu. Po takiej zamianie i podstawieniu zamiast liczby zwojów wtórnego uzwojenia liczby zwojów uzwojenia pierwotnego pomnożonej przez przekładnię zwojową otrzymamy po przekształceniach

L_Th — L_n -4*

0,4r k l, 10 •h

+

²j H

(XV.48)

Jest to właśnie wzór, według którego oblicza się z danych konstrukcyjnych indukcyjność rozproszenia transformatora o nieprzeplatanych

Rys. XV.30. Uzwojenia nieprzeplatane i wykresy ich strumieni rozproszenia a — uzwojenie cylindryczne, b — uzwojenie krezkowe

'Tablica XV.4 Wartości współczynnika k ze wzorów na obliczanie indukcyjności rozproszenia

Rodzaj i układ uzwojeń	k
Cylindryczne nieprzeplatane Krążkowe nieprzeplatane Cvlindrvcznc i krążkowe przepla’anc	0.8 -r 0,9 0,7 -r 0,8 0.9 -r 1

uzwojeniach. Wartość współczynnika k zależy od wymiarów rdzenia, rodzaju uzwoień i od liczby przepleceń. Przybliżone wartości k podano w tablicy XV.4.

Mniejsze z podanych w tablicy wartości występują w transformatorach pracujących przy dużych napięciach, a więc mających duże szczeliny izolacyjne między uzwojeniami a rdzeniem, oraz przy małej liczbie przepleceń.

2. Obliczanie indukcyjności rozproszenia uzwojeń przeplatanych

Indukcyjność rozproszenia przy stosowaniu uzwojeń nieprzeplatanych, obliczona wg danych konstrukcyjnych, wypada dość często większa od otrzymanej z obliczeń parametrów elektrycznych. Stosuje się wtedy przeplatanie uzwojeń pozwalające zmniejszyć indukcyjność rozproszenia transformatora do żądanej wartości.

W uzwojeniach cylindrycznych stosuje się zwykle podział uzwojeń na 3 części. Przy podziale na więcej niż 3 części znacznie wzrastają koszty produkcyjne i zmniejsza się wypełnienie okna rdzenia miedzią. Zatem prawie zawsze cylindryczne uzwojenie przeplatane wykonuje się przez podział jednego z uzwojeń na dwie części, między którymi umieszcza się drugie uzwojenie. Części, na które dzieli się uzwojenie, mogą być równe lub nierówne.

Przy stosowaniu przeplatania uzwojeń krążkowych, praktykowanym rzadko, ponieważ zwiększają się przy tym koszty produkcji, a maleje wy-