2. Выбор типоразмера стандартного сердечника или расчет специального сердечника

Выбор или расчет производится по величине мощности дросселя или его добротности Д.

Мощность дросселя определяется выражением (1.4); добротность — выражением (1.5).

Для ориентировочных расчетов мощность дросселя может быть принята равной

где

Величина добротности дросселя Д в ряде случаев оговаривается техническим заданием.

Опишем порознь выбор стандартного сердечника и расчет оптимального сердечника.

А. Выбор стандартного сердечника.

При выборе стандартного сердечника приходится решать две задачи: 1) выбор того или иного ряда (сортамента) сердечников, 2) подбор сердечника из уже выбранного ряда.

При выборе сортамента (нормали) нужно принять во внимание возможность их унификации с сердечниками трансформаторов, используемых в том же устройстве, или необходимость выполнения требований нормализации. При свободном выборе сортамента можно исходить из следующих рекомендаций. Ряд сердечников должен соответствовать необходимой мощности дросселя и обеспечивать заданные добротности.

Нужные сведения можно найти в табл. и П.3. При проектировании дросселей наименьшего веса и частоте 50 гц следует учитывать, что ряд предпочтительнее ряда ШЛ, а ряд ПЛМ предпочтительнее ряда ПЛ; при частоте 400 гц и выше предпочтительными являются ряды ПЛ и ШЛ. При проектировании дросселей наименьшей стоимости при частоте 50 гц ряд ШЛР предпочтительнее ряда ШЛМ, а ряд ряда ПЛ; при частоте 400 гц и выше предпочтительным является ряд ШЛ, а ПЛ предпочтительнее ряда ПЛР.

Сердечники УШ по сравнению с Ш дают такой же эффект, но при некотором проигрыше в весе (кроме малых дросселей). Эффект снижения веса по сравнению с шихтованными Ш виден также при выборе ленточных сердечников ШЛ. Заметим, что эти выводы сугубо ориентировочны и окончательное суждение о том или ином сортаменте сердечников можно сделать только на основании сопоставления технико-экономических показателей дросселей, выполненных с разными сердечниками.

Опишем теперь два способа подбора стандартного сердечника из выбранного ряда (сортамента). Первый из них основан на использовании справочных сведений о стандартных сердечниках, полученных нами с помощью ЭЦВМ (табл. ), второй — на использовании понятия о типовой мощности эквивалентного трансформатора.

Выбор сердечника по первому способу довольно прост, если к дросселю предъявляются следующие требования:

при

при

При указанных выше требованиях и параметрах выбор гердечника можно Произвести непосредственно по мощности дросселя или его добротности Д. Указанные в таблицах значения и Д должны быть больше необходимых, оговоренных техническим заданием.

Выбор сердечника при нетиповых требованиях производится по первому способу по расчетной величине критериальной мощности дросселя. Последняя рассчитывается формуле

где - критериальный коэффициент, ориентировочная величина которого может быть рассчитана по формуле

Здесь и фбаз — параметр рассчитываемого и базисного дросселя (частота тока, перегрев обмотки и т. ); — функциональные коэффициенты, соответствующие параметру; П — символ, обозначающий произведение из — функций.

Значения и для некоторых параметров приведены в табл. 5.2.

ТАБЛИЦЛА 5.2

По рассчитанной величине пользуясь табл. для соответствующего типа дросселя, можно подобрать сердечник с величиной равной или несколько большей необходимой.

Подбор сердечника по второму способу — по типовой мощности «эквивалентного» трансформатора — производится по данным габаритной мощности трансформатора, которая обычно указывается в нормалях на магнитопроводы.

Величина мощности трансформатора, эквивалентного дросселю, определяется по формуле

Второй способ подбора сердечника по точности уступает первому.

Б. Расчет специального сердечника.

Нестандартный сердечник приходится применять в тех случаях, когда дроссель проектируется на очень малую или очень большую мощность, неохватываемую нормализованными рядами сердечников, или когда нужно спроектировать дроссель с сердечником особых габаритов (например, с определенной высотой), или, наконец, когда требуется получить дроссель, оптимальный для заданных условий. Последний случай особенно важен при проектировании дросселей, намечаемых к выпуску большими сериями.

Любая из этих задач может быть решена на основе обобщенной методики, изложенной в гл. 4. Здесь дадим лишь приближенное решение. Будем полагать, что тип дросселя известен и задача сводится к определению размеров сердечника.

При расчете сердечника нужно знать прежде всего значения геометрических соотношений , а в случае тороидального дросселя — и величину Если необходимо сердечнику придать какую-либо особую форму, выбирают соответствующими этой форме.

Для отыскания указанных величин при проектировании оптимального дросселя сначала нужно определить параметр е, величина которого находится по формуле

По значению е, пользуясь данными табл. 4.3, 4.4 и 4.5 или рис. 4.6, 4.7 и 4.8, можно определить искомые Значения .

Базисный размер находится по выражению:

Величина в (5.6) определяется по формулам табл. 4.1, а Г берется в соответствии с рекомендациями, излагаемыми ниже.

После определения базисного размера дросселя легко определить все размеры сердечника

Размеры следует округлить до ближайших предпочтительных чисел по ГОСТ 8032—56 (табл. ). Ширину ленты b нужно брать в соответствии с рекомендациями табл. .