5. Расчет потерь в дросселе

Полные потери в дросселе складываются из двух составляющих — потерь в сердечнике и в обмотках .

Потери в сердечнике с достаточной точностью можно определить по формуле (3.38)

или, если расчет ведется при частоте , по выражению

Напомним, что величина характеризует потери в сердечнике при базисной частоте ( или 400 гц) и амплитуде магнитной индукции, равной Для дросселей с сердечниками, изготовленными из стали при частоте .

При необходимости более точного определения потерь в сердечнике, например с учетом потерь в элементах конструкции дросселя, следует пользоваться опытными данными. Для этого нужно иметь зависимость полученную на опытном образце дросселя, по конструкции подобном предполагаемому. Такие зависимости для дросселей с сердечниками из стали даны на рис. . Используя эти данные, потери в стали можно определить по формуле

Потери в обмотке (катушках) обусловливаются активным сопротивлением и током, проходящим по обмотке. Очевидно,

где — число катушек в дросселе; — активное сопротивление ной катушки; — число витков одной катушки.

В случае низкочастотных дросселей активное сопротивление следует определять по формуле

где — средняя длина витка обмотки; q — сечение проводника; — удельное электрическое сопротивление проводника, приведенное к температуре обмотки дросселя, .

Потери мощности в катушке должны быть приведены к температуре обмотки дросселя, которая зависит от температуры окружающей среды и перегрева обмотки . Приведенные потери в обмотке дросселя можно определить методом последовательных приближений.

Для этого следует потери в обмотке определить в первом приближении при температуре окружающей среды . Затем при необходимости величину удельного сопротивления следует уточнить по итерационной формуле

где — удельное электрическое сопротивление при температуре 20° С; а — температурный коэффициент сопротивления, (табл. 5.1); — температура окружающей среды и перегрев обмотки; s — порядок приближения.

Далее нужно произвести определение величины но уже во втором приближении, т. е. с учетом найденной величины перегрева обмотки Расчеты повторяются до сходимости приближений с заданной точностью. Практически достаточно сделать два-три приближения.

При расчетах дросселей на повышенные и высокие частоты следует учитывать увеличение активного сопротивления из-за явления поверхностного эффекта. Он заметно проявляется при частотах более 1 000 гц. Активное сопротивление катушки в этом случае можно определить по формуле

где — сопротивление постоянному току; — коэффициент увеличения сопротивления, равный