Главная  Совершенствование радиолокационных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

вает, что в общем случае они могут быть представлены в следующем виде:

i-sT - -, SH,

10- р/г с / 8к \ ,

(5-7)

где Fi{A, d, ti) и c(-.) после выбора схемы обмоток,

материала изоляции, толщины изоляционных промежутков, диа-. метров проводов и определения коэффициента трансформации становятся известными.

В (5-7) учтено увеличение индуктивности рассеяния в 1,25 раза из-за наличия ферромагнитного сердечника.

Подставляя значения Lst и Ст из (5-7) в (1-17) и (1-19) с учетом (4-22), (3-3) и коэффициента заполнения сталью геометрического сечения сердечника, получим:

Ф = Р, се/с. (5-8)

где при л: = О

о 2,15-10-чтф^и^/1 Р--Шкс

X YaFiK, d n)Fc [- ,n)[l+ (l + . м-сек;

при л: = 1 а в выражении для р должно быть заменено на 1 - а.

Пусть сердечник имеет прямоугольное сечение со сторонами а и Ь. Тогда периметр сердечника

Рс = 2У8{Уф + УьГа), м и средний периметр намотки составит:

р = 4 [ 1/2 > {Уф -f Ybfa) + S (Ак + к)], м, (5-9)

где 2 (Ак + к) - полный изоляционный габарит намотки.

В формуле (5-8) коэффициент р может быть вычислен, так как определяется исходными данными на проектировании трансформатора и найденными ранее параметрами. Точно также, после вубора Дк и dy, может быть вычислена и S (А^ + dj.

Таким образом, удлинение фронта импульса исходя из (5-8) и (5-9) зависит исключительно от сечения сердечника и соотношения сторон а и Ь. Исследуя выражение ks = 1/2 {Уа1Ь -f УЫа) на минимум, нетрудно найти, что минимум ks, а следовательно, и периметра, имеет место при а = Ь, т. е. при квадратном сечении сердечника. Таким образом, для уменьшения удлинения фронта импульса наиболее целесообразно применение сердечника с квадратным сечением,



Подставляя в (5-8) значение р из (5-9) и разрешая (5-8) относительно S, получим:

Jи^ (5-10)

с другой стороны, разрешая (4-21) относительно S и учитывая, что из (4-14) т] = а, имеем:

(\-a)lkcABU2 ->

Как следует из (5-10) и (5-11), требования к величине сечения сердечника при заданных искажениях фронта и вершины импульса и некотором фиксированном приращении индукции противоречивы. В связи с этим, из практических соображений, выбор сечения сердечника следует произвести следующим образом. В (5-11) входит неизвестная пока длина магнитопровода /, которая может быть найдена только после определения сечения сердечника и расчета числа витков в обмотках трансформатора. В (5-10) / не входит, т. е. искажения фронта импульса не зависят от длины магнитопровода. Поэтому естественно определить сечение сердечника из (5-10) и после нахождения / проверить выполнение неравенства (5-11).

Возможен и другой способ выяснения приемлемости найденного (5-10) сечения сердечника с точки зрения величиныискажений вершины импульса. После определения S, I и Ino (2-3) определяется действительное значение индуктивности намагничивания и затем по (1-3), (1-7) или (1-8) - искажения вершины импульса.

Впоследствии значения Lj и AUIU нужны для проведения дальнейших расчетов трансформатора.

5-9. Определение числа витков, высоты намотки и длины магнитопровода

После определения сечения по (3-3) определяется число витков первичной и вторичной обмоток:

Wi = UitjABSkc, = nwi.

Высота намотки h определяется как произведение числа витков на диаметр обмоточных проводов с учетом изоляционных покрытий проводов или шага намотки. В случае многослойных обмоток полученная высота уменьшается пропорционально количеству слоев. В каждом конкретном случае высота намотки определяется с учетом особенностей выбранной схемы трансформатора, поэтому общим указанием здесь может служить лишь желательность получения минимальной длины намотки при сохранении достаточной электрической прочности. Сумма высоты намотки и изоляционных габаритов h и h (рис. 4-21) или аналогичных им размеров при



другом конструктивном исполнении трансформатора дает высоту стержня трансформатора, а полным изоляционным габаритом

(Ац + d) определится высота ярма сердечника h .

Тогда длина магнитопровода составит:

l = 2{h + h + h ) + 2h + 4 Vs, м.

Определенная таким образом длина магнитопровода позволит проверить выполнение неравенства (5-11). В (5-11) значение магнитной проницаемости должно быть взято с учетом влияния вихревых токов в сердечнике, т. е. определено по (3-12) или по графикам рис. 3-11 или 3-12. Если в результате проверки выяснится, что неравенство (5-11) не выполняется, то это означает, что искажения вершины импульса при найденном сечении превысят оговоренные техническим заданием. Для выполнения неравенства (5-11) можно рекойгендовать следующие мероприятия:

1) увеличить магнитную проницаемость, применяя соответствующий магнитный материал или уменьшить толщину листа выбранного материала. Последнее обычно значительно более эффективно, так как уменьшение магнитной проницаемости в импульсном режиме происходит, в основном, из-за размагничивающего действия вихревых токов;

2) уменьшить приращение индукции, что менее желательно, так как в соответствии с формулой (5-10) это приводит к увеличению сечения и объема сердечника.

Впрочем, качества современных ферромагнитных материалов настолько высоки, что неравенство (5-11) оказывается трудно выполнимым только при проектировании импульсных трансформаторов с очень высокими требованиями к величине искажений.

5-10. Корректировка величины волнового сопротивления трансформаторной цепи

Отсутствие выброса на фронте импульса имеет место только в том случае, если трансформаторная цепь имеет волновое сопротивление р = YLJC, где Ls и С соответствуют величинам, вычисленным по формулам (5-3) или (5-4).

При определении сечения сердечника это обстоятельство не было учтено. Поэтому необходимо проверить, обеспечивают ли найденные конструктивные параметры трансформатора получение необходимого соотношения между индуктивностью рассеяния и емкостью трансформатора.

Проверку величины волнового сопротивления можно провести ио формуле:

р = YLJC = V[L + Ln)/(Cx + Си), ом, (5-12)

где и вычисляются по формулам, соответствующим выбранной схеме трансформатора с подстановкой в них найденных в процессе проведенного расчета конструктивных параметров.




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49