Выбор сечения проводов обмоток необходимо производить с учетом всех потерь в проводах. С этой целью вводится понятие расчетного тока:

Через обмотки трансформатора могут протекать дополнительные токи. Например, если через вторичную обмотку протекает ток накала генераторного прибора, то расчетное значение тока во вторичной обмотке составит:

Коэффициент 2 при / ак учитывает то обстоятельство, что для тока накала провода обеих ветвей вторичной обмотки включены последовательно. При выборе сечения проводов первичной обмотки должен быть учтен ток заряда накопительного элемента /з.эф и ток размагничивания сердечника /раз„, если в нем есть необходимость. Тогда:

/р1 = у /эф1п16 + -3. эф + /разм, а-

При применении круглых проводов, диаметры проводов имеют величину:

d= 1,13 ]/-, мм.

Здесь расчетное значение тока зависит от коэффициента kn который в свою очередь зависит от d. Поэтому расчет d следует производить в два или несколько этапов. Приняв первоначально k = I, вычисляется приближенное значение d, по формуле (2-9) определяется приближенное значение k и затем по уточненному значению /р вычисляется более точное значение d. При необходимости более точного определения d эта операция может последовательно производиться несколько раз. В практических расчетах значение принимается 2,8 для однослойных обмоток и 1,4 для тех случаев, когда первичная обмотка расположена между слоями вторичной.

Наиболее часто в импульсных трансформаторах применяются провода марок ПЭВ-2, ПЭЛШД и ПЭЛБД, подробные сведения о которых содержатся в [8]. В некоторых случаях междувитковые напряжения могут оказаться соизмеримыми или даже больше допустимых для выпускаемых промышленностью проводов. Такое положение обычно имеет место в трансформаторах с малыми числами витков в обмотках. Повышение прочности междувитковой изоляции в таких случаях может быть достигнуто намоткой обмотки принудительным шагом или усилением изоляции провода.

Последнее производится обмоткой провода лентой из кабельной бумаги или фторопласта. Особенно удобна для этой цели лента из фторопласта, обладающая высокими электрическими и механическими свойствами.

5-7. Выбор приращения индукции и толщины листов сердечника

Для получения минимальных габаритов и веса в импульсном трансформаторе вообще, а в особенности в мощном импульсном трансформаторе, желателен режим, при котором приращение индукции и магнитная проницаемость имеют возможно большие зна-, чения. Как следует из графиков рис. 3-11 и 3-12, большим значениям приращения индукции соответствуют также большие значения и магнитной проницаемости. Таким образом с этой точки зрения приращение индукции желательно выбрать максимально высоким.

Однако из (3-7) и (3-10) следует, что увеличение приращения индукции вызывает увеличение потерь в сердечнике импульсного трансформатора на гистерезис и вихревые токи. С другой стороны, (3-3) показывает, что увеличение приращения индукции позволяет во столько же раз уменьшить сечение сердечника и тем самым уменьшить потери как в самом сердечнике, так и в меди обмоток, так как уменьшение сечения приводит к уменьшению периметра намотки. Таким образом, (3-7) и (3-10) не дают ясного представления о влиянии приращения индукции на потери в сердечнике.

Для выяснения влияния приращения индукции на потери в сердечнике воспользуемся следующими соображениями. Как следует из (4-15) и (4-16), паразитная постоянная времени, а следовательно, и удлинение фронта импульса не зависят от высоты намотки и длины магнитопровода. Искажения вершины импульса в то же время пропорциональны длине магнитопровода. Таким образом, длину магнитопровода как с точки зрения искажений импульса, так и для уменьшения объема сердечника следует выбирать минимальной. Естественный предел уменьшению длины магнитопровода устанавливается возможностью нормального размещения обмоток и их электропрочностью.

Так как высоты первичной и вторичной обмоток для получения минимальной индуктивности рассеяния должны быть одинаковыми, то общая высота намотки выразится формулой:

Для возможности размещения обмоток на сердечнике длина магнитопровода должна быть несколько большей, скажем в k раз. Тогда:

и объем магнитопровода Qc = ISkc будет:

Подставляя это значение объема в (3-7) и (3-10), получим:

(5-6)

Рг = -, вт;

Из (5-6) следует, что потери на гистерезис не зависят ни от приращения индукции, ни от сечения сердечника, а потери на вихревые токи пропорциональны приращению индукции, но также не зависят от сечения сердечника. Таким образом, увеличение приращения индукции увеличивает только потери на вихревые токи и если они за счет уменьщения толщины листа могут быть сделаны достаточно малыми, то вполне целесообразно выбирать приращение индукции максимально возможным для данного ферромагнитного материала, т. е. принимать АВ = 2В^.

Однако, как следует из графиков рис. 3-8-3-10, увеличение ДВ вызывает рост удельных потерь в сердечнике и тем самым делает более напряженным тепловой режим сердечника. Поэтому увеличивать приращение индукции в сердечнике можно в том случае, если имеется возможность эффективного отвода выделяющегося в сердечнике тепла. Как показывает практика проектирования импульсных трансформаторов, эта трудность обычно не является непреодолимой и поэтому, по крайней мере в мощных импульсных трансформаторах, целесообразно принимать возможно большие приращения индукции. При применении в сердечниках импульсных трансформаторов ленты гостированной ширины в 15-30 мм ориентировочно можно считать, что при удельных потерях в сердечнике до 0,5 ет/см особых трудностей с отводом тепла от сердечника не возникнет.

5-8. Определение сечения сердечника

Сечением сердечника и приращением индукции определяются главные параметры трансформатора - вносимые искажения вершины и фронта импульса. Связь между снижением напряжения на вершине импульса, приращением индукции, сечением и прочими конструктивными параметрами и исходными данными на проектирование трансформатора определена формулой (4-21). Для установления аналогичной связи между искажениями фронта и перечисленными параметрами воспользуемся следующими соображениями.

Рассмотрение формул для индуктивности рассеяния и суммарной динамической емкости трансформатора, приведенных в табл. 4-1 и 4-2, а также формул для дисковых и конических обмоток показы-