284 (32)

Założona oporność wypadkowa określająca sprawność transformatora w naszym przypadku wynosi 625 + 625    1250 Q tj. praktycznie biorąc tyle samo co

powyżej obliczona, a wiec transformator bedzie miał sprawność równą założonej.

Ponieważ nie ma dużego zapasu miejsca w oknie, odchylenia średnic przewodów stosowanych alternatywnie mogą być tylko różnych znaków, to znaczy w razie zwiększenia średnicy przewodu jednego uzwojenia musimy zmniejszyć średnicę przewodu uzwojenia drugiego. W przeciwnym przypadku albo otrzymamy niedostateczną sprawność, albo też uzwojenia nie zmieszczą się w oknie rdzenia. Jeżeli zmuszeni jesteśmy stosować przewody z dużymi odchyleniami, to konieczne jest zastosowanie większego rdzenia, co zwiększa ciężar, wymiary i koszt transformatora.

Całkowity ciężar obliczonego transformatora bez części zamocowujących go wynosi 23 G tj. o 1 G więcej niż podano w tabl. XVIII 5 (większy ciężar właściwy permalloyu wynoszący ok. 8,5). Wymiary zewnętrzne transformatora według danych zamieszczonych w wymienionej tablicy są następujące: 20 X 19 X 19 mm.

Przykład 2. Obliczenie transformatora wyjściowego dużej mocy pracującego

w klasie li

Aby dać przykład projektowania transformatora małej częstotliwości dużej mocy, obliczymy transformator wyjściowy o rtiocy 10 kW stopnia końcowego o dwóch lampach w układzie przeciwsobnym, pracującego w klasie B z prądami siatkowymi.

Dane tego stopnia i wymagania techniczne są następujące: Maksymalna moc wyjściowa Napięcie skuteczne na obciążeniu

Średnia oporność lampy w okresie trwania impulsu prądu anodowego

Dolna pulsacja graniczna Górna pulsacja graniczna

Dopuszczalne zniekształcenia częstotliwościowe przy «»j Dopuszczalne zniekształcenia częstotliwościowe przy <»* Dopuszczalny współczynnik zawartości harmonicznych przy dolnej częstotliwości granicznej, pełnej mocy wyjściowej i jednakowych anodowych prądach lamp Amplituda impulsu prądu w uzwojeniu pierwotnym Amplituda składowej zmiennej napięcia na anodzie Składowa stała napięcia anodowego

r =■■ |0 k\V U_t = 960 V

R = 7000 f 1

foj — 628

ió_g m 31400

Mj = 1,06

M_t — 1,06

*/= 0,03 'm <= 3,4 A U_mi = 6000 V U_n = 7000 V

Stopień oblicza się na pracę ciągłą, przy czym praca przy pełnej mocy może trwać w ciągu kilku godzin (co nie zachodzi w stopniach końcowych podstacji rozgłaszania przewodowego). Obciążenie stopnia można uważać za rzeczywiste. Najmniejsze napięcie na obciążeniu, przy którym mają być spełnione warunki dotyczące charakterystyki częstotliwościowej, wynosi 0,01 napięcia pełnej mocy. Wzmacniacz powinien być stacyjny. Transformator może być olejowy. Uziemiony ekran między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym jest niepotrzebny.

1. Wybieramy typ i wymiary rdzenia. Jak to było wskazane w rozdz. XV.1 transformatory wielkiej mocy są zwykle rdzeniowe, przy czym rdzeń jest o przekroju schodkowym. Zastosujmy rdzeń trzyschodkowy. Rdzeń może być ze stali transformatorowej 34AA lub XBn. Przy stosowaniu stali XBFI można dopuścić większą indukcję maksymalną niż przy stosowaniu stali 34AA, co pozwoli zmniejszyć ciężar i wymiary transformatora. Jednakże w naszym przypadku zastosujemy stal 34AA jako tańszą. Ponieważ dolna częstotliwość graniczna jest mniejsza od 130 Hz, to zgodnie z tabl. XIV.4 można wziąć blachy ze stali 34AA o grubości 0,5 mm bez obawy pogorszenia elektrycznych charakterystyk transformatora. Jako izolator blach zastosujemy lakier. Wtedy współczynnik wypełnienia przekroju rdzenia materiałem magnetycznym k_T 0,92 zgodnie z tabl. XIV.7. Przy amplitudzie prądu w uzwojeniu pierwotnym wynoszącej 3,4 A średnica przewodu tego uzwojenia powinna być rzędu 1 mm. Przy takiej średnicy można zastosować podwójną izolację papierową (przewód riBJl). Dla przewodu tego współczynnik wypełnienia okna rdzenia miedzią pierwotnego uzwojenia fcut w transformatorze o izolacji powietrznej, zgodnie z tabl. XIV.7, wynosi średnio 0,04, a w transformatorze o izolacji olejowej — 1,5 raza więcej, tj. 0,06.

Ponieważ stopień mocy obliczamy na pracę długotrwałą, sprawność jego obieramy równą 0,975 kierując się danymi zamieszczonymi w tablicy II.1. Jako maksymalną indukcję przy dolnej częstotliwości granicznej i przy pełnej mocy wyjściowej zakładamy 11000 Gs. zgodnie ze wskazówkami podanymi w rozdz. 11.8 i XIV.5.

Oporność obciążenia anodowego sprowadzona do jednej połowy układu przeciwsobnego

Pap

6000* 2 10*

Średnicę rdzenia trzyschodkowego transformatora rdzeniowego obliczamy ze wzoru

ii

» f__6,4 • 10“ • P

| *?/<*(> 0

V

■    ’,.«»    10,1 cm

11000* • 628* • 0,92^J • 006 (1-0,075)

Po wyznaczeniu średnicy znajdujemy z tabl. XIV.1 oraz ze wzorów (XV.21) i (XIV,23) wymiary rdzenia:

Szerokość pierwszej blachy	lii	= 0,421	d	= 0,421 •	101	= 43	mm
„ drugiej blachy	Vi	= 0,707	d	- 0,707 •	101	= 71	mm
„ trzeciej blachy	V3	= 0,907	d	= 0,907 •	101	92	mm
„ blachy jarzma	V*	= 0,735	d	=* 0,735 ■	101	= 74	mm

Przekrój czynny materiału magnetycznego rdzenia

u, = 0,667 d'k_r = 0,667 • 10,1* ■ 0,92    62,5 mm*

Szerokość okna rdzenia    b = 0,9 d * 0,9 • 101 = 91 mm

Wysokość okna rdzenia    h = 2,5 b — 2,5 • 91 = 228 mm

2. Ponieważ transformator pracuje w klasie B i połówki jego uzwojenia pierwotnego pracują na przemian, więc zgodnie z rozdz. XV.7 będziemy go obliczać po sprowadzeniu układu przeciwsobnego do jednej połówki uzwojenia pierwotnego. Amplituda składowej zmiennej napięcia anodowego U,ni — 6000 V. Jeśli pominiemy spadek napięcia na oporności rzeczywistej pierwotnego uzwojenia (sprawność transformatora jest duża) to liczbę zwojów jednej połówki pierwotnego uzwojenia obliczymy ze wzoru

*ip

Vm ■

Bmd *»</ Qr

6000 • 10*

11000 - 628 • 62,5    ~ ¹³⁹⁰

3. Wyznaczamy podstawowe parametry stopnia wzmacniacza i transformatora. Oporność obciążenia wtórnego uzwojenia transformatora

K.

r

962*

10*

92,2 U

1890 11

Przekładnia zwojowa między połówką pierwotnego uzwojenia i całym wtórnym uzwojeniem

n_p = -\[ -3- = i --= 0,229

V ii Pap I 0,975-1800

Stąd liczba zwojów wtórnego uzwojenia

z_t *= *i/> "p = 1390 • 0,229 = 318

Oporność rzeczywistą całego pierwotnego uzwojenia sprowadzamy do jednej jego połówki

r, = 0,293 liap (I T)) = 0,293 • 1800(1 - 0,975) = 13,2 11

Ponieważ oporność połówek równolegle połączonych wynosi 13,2 U, zatem oporność jednej połówki jest dwukrotnie większa

r_1/)=2r_l- 13,2 • 2- 26,4 1)

Oporność rzeczywistą wtórnego uzwojenia obliczymy mając oporność obciążenia i sprawność transformatora

I — zj    I 0,975

r, 0,414 li,    0.414-92 2    0.98 11