Значение волнового сопротивления трансформаторной цепи во всех трех вариантах расчета с точностью до ±2% соответствует необходимому. Незначительное уменьшение в варианте б (на 0,1 см) можно допустить, так как максимальное напряжение между обмотками в этом варианте примерно на 50 кв меньше, чем в двух других.

При новых величинах изоляционного промежутка индуктивность рассеяния и междуобмоточная емкость трансформатора будут иметь следующие значения:

а) LsT = 0,396-10-6 = 27,6-10- ф;

б) LsT= 8,75-10-6 гн, С^т = 1,02-10-9 ф;

в) Lsr = 16,2-10- гн, Ci2T = 0,745- Ю * ф. Проверяем длительность фронта импульса:

а) = Тф Va (Lsr + л) (С + Cix + Сп) =

= 3,05 V0,5 (0,396-10-6 -f 0,2-10-6) (0,139-10 -f 27,6-10 -f 5,4-10 ) =

= 0,303 10-6 сек = 0,303 мксек;

б) ф = 0,268 мксек;

в) ф =0,316 мксек.

Таким образом искажения имйульса, вносимые трансформатором в вариантах расчета а и в , практически удовлетворяют требованиям технического задания, а в варианте б даже несколько меньше требуемых. Небольшие различия в длительностях фронта связаны с небольшими различиями в приращении индукции вариантов. В варианте б это еще связано и с тем, что заметная часть емкости трансформяторной цепи сосредоточена в действительности со стороны первичной обмотки.

В целом, полученные результаты можно считать вполне удовлетворительными и продолжать расчет трансформатора.

7-7. Тепловой режим импульсного трансформатора и его энергетические характеристики

Определяем мощность потерь в сердечнике:

а) Яс= QcFWc= SkJFWc =

= 21,6-10-*-0,755-1,036-50-20-10 4-106= 159 em;

б) Рс = 171 вт; в) Рс = 177 вт.

Для определения мощности потерь в обмотках вычисляем сопротивления обмоток по (2-10).

При выбранном проводе ПЭВ-2 диаметром 0,93 мм сечение одного провода составляет 0,68 мм. С учетом числа параллельных проводов в секциях имеем:

а) r, = 3.42.10 3£/l-f2,18-)6 =

-,..,o-.T.(, + . 85=)..,s..a., -. .

Га = 15,5 ом;

б) Г1 = 1,13 ом; Г2 = 16,3 ом;

в) п = 1,87-10-3 ом; Г2 = 15,7 ом.

Находим потери модности в обмотках: а) Роб. = 4 [ri [/2ф, + (А)] + г, + (2/, )2]} =

= 44.6-10-2 162+-у + 15.5 [0,672 + 0,822] = 117 в/п;

а) и =

б) Робм= 119 em; в) Робм= 118 em.

jH реактивной мощности трансформат! гничивания трансформатора:

4я 10~V lSfec 4я -1-3000 - 52.21,6 -10-4 0,755

Для определения реактивной мощности трансформатора по (2-3) находим индуктивность намагничивания трансформатора:

/ 1,036

б) Li = 3,95-10-3 гн; в) Li = 6,2-10-e гн. Находим реактивную мощность трансформатора:

= 148-10-6 гн;

а) P=0,5FUl(C

= 0,5-50-(12-103)2 (0,139-10- + 27,6-10-9+ °fg22° ° +

(2-10-612 \

б) Рг= 560 е-а; в) Р^- 640 в-а. Подсчитывая поверхность охлаждения сердечника, имеем:

а) 5охл = 46/ = 4-4,8- IO-2.1,036 = 0,199 = 1990 см ; б) 5охл = 1820 сж2; в) 5охл = 2080 см. Находим тепловую нагрузку поверхности сердечника:

а) Руд = Рс/5охл = 169/1990 = 0.085 ет/сж2; б) Руд = 0,094 вт/см; в) Руд = 0,085 вт/см;

Таким образом, тепловая нагрузка поверхности сердечника трансформатора во всех трех вариантах расчета примерно в три раза ниже предельно допустимой в 0,25 вт/см. Поэтому трансформатор можно эксплуатировать при частоте повторения импульсов до 150 гц.

Проверка тепловой нагрузки обмоток показывает, что она находится примерно в таком же соотношении с предельно допустимой. Таким образом, и с точки зрения теплового режима трансформатор спроектирован удовлетворительно.

Находим коэффициент полезного действия трансформатора:

Р^ср = Р2/9 = 75-106/10* = 7500 em; Pgcp -Рг 7500 - 625

Р^ср-Рг + Рс + Робм ~ 7500 - 625+ 169 + 117 б) = 0,96; в) т]т = 0,96. Находим коэффициент мощности трансформатора-

а) ..,.(1-) =0.964 (1-) =0.88; б) м^0,89; в) йм 0,875.

= 0,964;

Ьаходим коэффициент использования активных материалов трансформатора: а) t =Qct/P2 = SW/P2 = 21,6-0,755-103,6/75-106 = 22,5-10-6 сж/вт; б) 21-10-6 cMlem; в) 23,6-10-6 cMjem.

7-8. Расчет цепи размагничивания сердечника и проверка длительности среза

Примем схему цепи размагничивания такой, как показано на рис. 3-5. Напряженность размагничивающего поля выберем несколько большей коэрцитивной силы стали Э-310. В соответствии с данными табл. 3-1, при толщине ленты в 0,05 мм, коэрцитивная сила равна 36 а1м. Принимая напряженность размагничивающего поля равной 45 а!м, в соответствии с (3-6), имеем:

а) /р = Яр вУ1 = 45-1,036/5 = 9,3 а;

б) /р= 1,74 а; в) /р = 47 а.

Размагничивающий ток, распределяясь равномерно между четырьмя секциями первичной обмотки, увеличивает плотность тока в секциях примерно на 15%, что можно считать допустимым. Поэтому увеличения сечения проводов в секциях первичной обмотки можно не производить. Расчет величины индуктивности дросселя в цепи размагничивания показывает, что при значениях его индуктивностей, в разных вариантах: а) 236-10-6 гн; б) 5,4-10- гн; в) 8,8-10- гн, суммарная индуктивность первичной цепи будет соответствовать найденной при расчете эквивалентной схемы и искажения вершины не превысят 2%, оговоренных техническим заданием. Во всех трех вариантах расчета конструктивно дроссель удобно выполнить в виде однослойного соленоида.

Определение длительности среза импульса осложняется тем обстоятельством, что при уменьшении напряжения на мистроне, вследствие нелинейности его хараш-еристики, сопротивление клистрона увеличивается. Поэтому, согласно (1-30), коэффициент затухания 6i с уменьшением напряжения уменьшается. В данном случае, однако, нас не интересует точное значение длительности среза. Достаточно лишь, чтобы длительность среза не превышала величины, оговоренной техническим заданием.

Если принять в расчете, что коэффициент затухания 6i в интервале изменения напряжения на клистроне от номинального до 0,1 от номинального сохраняется постоянным и равным значению 6i при 0,1 номинального напряжения, то этим гарантируется, что действительная длительность среза будет меньше расчетной. При таком предположении из (1-39) и (1-30) следует, что:

а);2= = - = 5.76ож;

/ \ 2. (О J) 2

л/ и -]/ 91-10-°

. К CiT-fCi2T+Cn V 0,139-10- + 27,6-10-9 +5,4-10- -

=-= 25J6

б) R= 144 ом, 6i = 5,9; в) = 0,23 ом, 6 = 5,75.

Так как во всех вариантах расчета 6i > 2, то вычисление длительности среза производится по (5-15):

а) ;,2.3i?2(Ci, + Ci2,+ C ) =

= 2,3-5,76 (0,139-10 + 27.6-10- + 5,4-10- ) = 0.434 мксек;

б) tc 0.46 мксек; в) 0,465 мксек.