Конструктивні міркування для синфазної індуктивності імпульсного силового трансформатора
У процесі проектування силових трансформаторів інженерам необхідно чітко розрахувати та завершити проектування синфазної індуктивності та числовий вибір, що безпосередньо впливає на робочу точність перемикання силових трансформаторів. У сьогоднішній статті ми проведемо короткий аналіз конструкції синфазної індуктивності імпульсних силових трансформаторів і побачимо, на які питання слід звернути увагу в процесі розробки та розрахунку синфазної індуктивності силових трансформаторів. У процесі проектування та виробництва силових трансформаторів інженерам необхідно розробити синфазні котушки індуктивності, для яких в основному потрібні три основні параметри: вхідний струм, імпеданс і частота, а також вибір магнітопроводу. Давайте спочатку подивимося на вхідний струм. Це значення параметра безпосередньо визначає необхідний діаметр дроту для обмотки. При розрахунку і виборі діаметра дроту щільність струму зазвичай приймається рівною 400А/см³, але це значення повинно змінюватися в залежності від підвищення температури індуктивності.
Зазвичай обмотка працює за допомогою одного дроту, що може зменшити високочастотний шум і втрати на скін-ефект. У процесі розрахунку імпеданс синфазної індуктивності імпульсного трансформатора джерела живлення зазвичай вказується як невелике значення при заданих частотних умовах. Послідовний лінійний опір може забезпечити необхідне шумопоглинання. Однак насправді питання лінійного опору часто ігнорується, тому розробники часто використовують мережевий прилад зі стабільним лінійним опором потужністю 50 Вт для тестування синфазних котушок індуктивності, який поступово стає стандартним методом для перевірки продуктивності синфазних індукторів. Але отримані результати зазвичай істотно відрізняються від реальної ситуації. Насправді, синфазна індуктивність спочатку вироблятиме частоту -6 дБ загасання на октаву збільшення кутової частоти під час нормальної роботи (кутова частота становить -3 дБ, створювана синфазною індуктивністю). Ця кутова частота зазвичай дуже низька, тому індуктивність може забезпечити імпеданс.
Тому індуктивність можна виразити за допомогою цієї формули, тобто Ls=Xx/2 π f. Існує ще одна проблема, на яку інженерам слід звернути увагу, а саме: звернути увагу на матеріал магнітного сердечника та необхідну кількість витків при проектуванні синфазного індуктора. Для початку розглянемо вибір моделей магнітопроводів. Якщо на даний момент існує певний простір індуктивності, ми виберемо відповідну модель магнітного сердечника на основі цього простору. Якщо регламенту немає, вибір моделей магнітопроводів зазвичай довільний.
Після визначення моделі магнітопровода силового трансформатора наступним завданням є розрахунок кількості великих витків, які може намотати магнітопровод. Взагалі кажучи, синфазний індуктор має дві обмотки, зазвичай одношарові, і кожна обмотка розподілена з обох боків магнітопроводу з певною відстанню між двома обмотками. Іноді також використовуються двошарові та складені обмотки, але цей підхід може покращити розподілену ємність обмотки та знизити високочастотні характеристики індуктивності. У зв'язку з тим, що діаметр мідного дроту визначається величиною лінійного струму, внутрішню довжину кола можна розрахувати шляхом віднімання радіуса мідного дроту від внутрішнього радіуса магнітопровода. Тому для більших котушок можна розрахувати діаметр мідного дроту з ізоляцією та окружність кожної обмотки.
