Пример расчета
Для примера возьмемся рассчитать с помощью вышеприведенной методики данные для сварочного трансформатора, рассчитанного на рабочий ток вторичной катушки /2 = 160 А, с выходным напряжением холостого хода U2 = 50 В, сетевым напряжением С/, = 220 В, значение ПР примем, скажем, 20%. Будем сразу подставлять заданные значения в приведенные выше формулы.
/i = h' kjn.
Итак, параметр Мощности:
Р„= 50 • 160(20/100)1/2 • 10'3= 3,58.
Определяем значение вольт на виток:
£ = 0,55 + 0,095 -3,58 = 0,89.
Числа витков:
Ni = 220/0,89 = 247; N2 = 50/0,89 = 56.
Коэффициент трансформации:
n=Ni/N2= 4,4
Ток первичной обмотки: '
/1= 160 1,1/4,4 = 40 А, где принимается £я = 1,1.
И наконец сечение магнитопровода:
S = 50 • 104/(4,44 • 50- 56 • 1,5) = 27 см2, где принимаем Вя = 1,5 Тл.
Сразу же рассчитаем измеряемое значение Sm, так как на практике именно его приходится подбирать:
Sm - 5/0,95 = 28,4 см2.
Геометрические параметры магнитопровода:
• ширина пластин плеч магнитопровода a = (27 • 100/(2 • 0,95))1/2 = 37,7 мм;
• толщина пакета пластин магнитопровода Ъ = 37,7 • 2 = 75,4 мм;
• ширина окна магнитопровода с = 75,4 • 1,2 = 90 мм. L' (значение а подбирается ближайшее из сортамента трансформаторной стали, конечное значение Ъ корректируется с учетом ранее выбранного а, ориентируясь на полученные значенияSuS^).
Сварочный ток можно регулировать, перемещая секции первичной и вторичной обмоток относительно друг друга. Чем больше расстояние между первичной и вторичной обмотками, тем меньшим будет выходная мощность сварочного трансформатора.
Таким образом, для сварочного трансформатора с ходовым током 160 А нами были получены значения основных параметров: суммарное количество витков первичных катуїрек N{ = 247 вит. и измеряемая площадь сечения магнитопррвода Sm = 28,4 см2. Так как мной был отдельно проведен расчет трансформатора для случая с ПР = 100%, то соотношения Sm и N{ в этом случае получились несколько иными: 41,6 см2 и 168 соответственно для того же тока 160 А.
Рис. из
На что нужно обратить внимание, анализируя полученные результаты? Прежде всего, р этом случае соотношения между ShNдля определенного тока действительны только для сварочного трансформатора, изготовленного по схеме с увеличенным магнитным рассеи
ванием. Если бы мы применили значения S и А,, полученные для этого типа трансформатора, для другого трансформатора — построенного по схеме силового трансформатора (рис. 1.23, а), то выходной ток при тех же значениях S, А, значительно возрос бы, предположительно в
1,4.. . 1,5 раза или пришлось бы примерно во столько же раз увеличить количество витков первичной катушки А, для сохранения заданной величины тока. Сварочные трансформаторы, у которых секции вторичной катушки намотаны поверх первичной, получили большее распространение при самостоятельном изготовлении. Магнитный поток у них более сконцентрирован и энергия передается более рационально, хотя это и может і приводить к некоторому ухудшению сварочных характеристик,, о чем уже было сказано выше. Такжешадо учитывать, что сложно получить ток дуги выше 200 А при работе от бытовой однофазной сети.