So berechnen Sie die Streuinduktivität eines Schweißtransformators. Schema, Beschreibung

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Elektroschweißen. So berechnen Sie die Streuinduktivität eines Schweißtransformators. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schweißgeräte

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Streuinduktivität des Transformatorshauptsächlich abhängig von:

aus der relativen Position der Wicklungen;
aus der Konfiguration der Wicklungen;
durch Fremdfaktoren, wie z. B. Gegenstände aus magnetischen Materialien, die sich in der Nähe des Transformators befinden.

So berechnen Sie die Streuinduktivität eines Schweißtransformators
Reis. 18.6 Bild der Verteilung von Kraftmagnetfeldern in einem Stabtransformator mit Scheibenwicklungen

Leider ist eine genaue Berechnung der Streuinduktivität praktisch unmöglich. Typischerweise werden in der Praxis Berechnungen nach der Methode der sukzessiven Approximationen mit Klärung der Wicklungs- und Konstruktionsdaten an einem praktischen Muster durchgeführt. Lassen Sie uns eine Methode zur Berechnung der Streuinduktivität eines Transformators mit Scheibenwicklungen entwickeln.

In Abb. Abbildung 18.6 zeigt schematisch die Verteilung magnetischer Kraftfelder in einem Stabtransformator mit Scheibenwicklungen. Hier ist eine schematische Darstellung des gesamten magnetischen Flusses F und der Streuflüsse der Wicklungen – F_s1 und F_s2. Diese Ströme entstehen durch Ampereumdrehungen

erzeugt durch die Wicklungen des Transformators.

Im Kernfenster ist der Strom in der Primärwicklung des Transformators vom Betrachter weg gerichtet, der Strom in der Sekundärwicklung ist in die entgegengesetzte Richtung gerichtet. Aus diesem Grund stellen die Primär- und Sekundärwicklungen für Streuflüsse eine Art dar Magnet mit Spalt δnamens Hauptstreukanal (im Folgenden als Kanal bezeichnet).

Durch diesen Kanal fließen die Hauptstreuflüsse der Primär- und Sekundärwicklung. Aufgrund der Tatsache, dass die Transformatorwicklungen nicht an einem Punkt konzentriert sind, sondern auf eine bestimmte Weise im Raum verteilt sind, verläuft ein Teil des Streuflusses innerhalb der Wicklungen. Bei der Verschiebung zum Rand der Wicklung schwächt sich der Streufluss ab, da er durch kleinere Amperewindungen der Wicklung entsteht (Abb. 18.6).

Die Streuflüsse im Kanal zwischen den Spulen sowie innerhalb der Spulen summieren sich und ergeben einen Gesamtstreufluss. Um diese Komponenten zu bestimmen, nehmen wir eine Reihe von Annahmen.

Annahme 1. Da der Transformatorkern einen sehr kleinen magnetischen Widerstand hat, gehen wir davon aus, dass alle Amperewindungen der Wicklungen am Leckkanal anliegen.

Annahme 2. Dieselbe Annahme akzeptieren wir auch für Abschnitte von Spulen, die sich außerhalb des Kerns befinden, da außerhalb des Kanals zwischen den Spulen der magnetische Fluss durch einen Raum geschlossen wird, der einen unvergleichlich größeren Querschnitt und daher einen viel geringeren Widerstand aufweist. Diese Annahme führt zu einem leicht überschätzten berechneten Wert des Streuflusses, der anschließend durch die Einführung eines Korrekturfaktors berücksichtigt werden kann.

Lassen Sie uns den Streufluss bestimmen, der von der Sekundärwicklung im Streukanal erzeugt wird δ. Um unsere Arbeit zu vereinfachen, gehen wir davon aus, dass die Transformatorwicklungen eine gleiche Windungszahl und ein Übersetzungsverhältnis von n=1 haben.

Unter der Annahme, dass die Stromleitungen einer Wicklung die Hälfte des Kanals einnehmen, ermitteln wir den magnetischen Widerstand für eine Sekundärwicklung:

wobei: F - Amperewindungen der Wicklung, A; F – magnetischer Fluss, Wb; H – magnetische Feldstärke, A/m; с - Kanallänge, m; S - Kanalfläche, m2; B - magnetische Induktion, T.

Spannung und magnetische Induktion sind miteinander verbunden absolute magnetische Permeabilität eines Stoffes

die wiederum gleich dem Produkt ist

wo - magnetische Konstante (Vakuumpermeabilität); μ - relative Durchlässigkeit des Mediums.

Da für Luft dass Die Fläche des Kanals kann durch die Formel gefunden werden:

wobei p der Kanalumfang ist, m.

Einsetzen der erhaltenen Werte in die Formel für magnetischer Widerstandwir bekommen

Magnetfluss im Kanal für eine Wicklung kann durch die Formel gefunden werden:

wobei w die Anzahl der Windungen der Wicklung ist; I - Strom in der Wicklung, A.

Flussverkettung einer Wicklung mit Fluss im Kanal kann durch die Formel gefunden werden:

Um die Flusskopplung mit dem Fluss zu berechnen, der durch die Dicke der Sekundärwicklung fließt, wählen wir ein Leistungsrohr mit einer Breite dx (Abb. 18.6) und einer Länge, die der durchschnittlichen Länge der Wicklungswindung entspricht. Sein magnetischer Widerstand kann mit der Formel ermittelt werden:

Hervorgehoben Spulen:

Somit kann die Rohrfluss gleich:

А Rohrflussverbindung ist

Allgemeine Flussverbindung ähnlicher Rohre entsprechend der Breite der Sekundärwicklung δ₂ werden

Allgemeine Wicklungsflussverbindung kann durch Summieren der Flusskopplung im Kanal und der Flusskopplung in der Dicke der Wicklung ermittelt werden:

Wenn wir die Flussverknüpfung durch den Strom dividieren, erhalten wir Streuinduktivität der Sekundärwicklung:

Streuinduktivität der Primärwicklung, reduziert auf das Sekundäre:

Gesamtstreuinduktivität, reduziert auf die Sekundärwicklung:

Für Abschnitte der Spulen, die sich außerhalb des Kerns befinden, ist der Streufluss durch den Raum geschlossen, und daher ist die tatsächliche Streuinduktivität um etwa 30 % geringer als die berechnete:

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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