Cómo calcular la inductancia de fuga de un transformador de soldadura. Esquema, descripción

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Inductancia de fuga del transformadordepende principalmente de:

de la posición relativa de los devanados;
de la configuración de los devanados;
de factores extraños, como objetos hechos de materiales magnéticos ubicados cerca del transformador.

Cómo calcular la inductancia de fuga de un transformador de soldadura
Arroz. 18.6 Imagen de la distribución de campos magnéticos de fuerza en un transformador de varilla con devanados de disco.

Desafortunadamente, un cálculo preciso de la inductancia de fuga es prácticamente imposible. Normalmente, en la práctica, los cálculos se realizan mediante el método de aproximaciones sucesivas con aclaración de los datos de diseño y devanado sobre una muestra práctica. Desarrollemos un método para calcular la inductancia de fuga de un transformador con devanados de disco.

En la Fig. La figura 18.6 muestra esquemáticamente la distribución de campos de fuerza magnéticos en un transformador de varilla con devanados de disco. A continuación se muestra una representación esquemática del flujo magnético total F y los flujos de fuga de los devanados - F_s1 y F_s2. Estos flujos surgen debido a amperios vueltas.

creado por los devanados del transformador.

En la ventana central, la corriente en el devanado primario del transformador se aleja del espectador y la corriente en el devanado secundario se dirige en la dirección opuesta. Debido a esto, para los flujos de fuga, los devanados primario y secundario representan una especie de solenoide con espacio δllamada canal de dispersión principal (en adelante, el canal).

A través de este canal pasan los principales flujos de fuga de los devanados primario y secundario. Debido a que los devanados del transformador no están concentrados en un punto, sino que están distribuidos de cierta manera en el espacio, parte del flujo de fuga pasa por el interior de los devanados. Cuando se desplaza hacia el borde del devanado, el flujo de fuga se debilita, ya que es creado por amperios-vueltas más pequeños del devanado (Fig. 18.6).

Los flujos de fuga en el canal entre las bobinas, así como dentro de las bobinas, se suman y crean un flujo de fuga total. Para determinar estos componentes, tomamos una serie de suposiciones.

Supuesto 1. Dado que el núcleo del transformador tiene una resistencia magnética muy pequeña, asumiremos que todos los amperios de los devanados se aplican al canal de fuga.

Supuesto 2. Aceptaremos la misma suposición para las secciones de bobinas ubicadas en el exterior del núcleo, porque fuera del canal entre las bobinas, el flujo magnético se cierra a través de un espacio que tiene una sección transversal incomparablemente mayor y, por lo tanto, una resistencia mucho menor. Esta suposición conducirá a un valor calculado ligeramente sobreestimado del flujo de fuga, que posteriormente podrá tenerse en cuenta introduciendo un factor de corrección.

Determinemos el flujo de fuga creado por el devanado secundario en el canal de fuga δ. Para simplificar nuestro trabajo, asumiremos que los devanados del transformador tienen el mismo número de vueltas y una relación de transformación de n=1.

Suponiendo que las líneas eléctricas de un devanado ocupan la mitad del canal, encontraremos su resistencia magnética para un devanado secundario:

donde: F - amperios vueltas del devanado, A; F - flujo magnético, Wb; H - intensidad del campo magnético, A/m; с - longitud del canal, m; S - área del canal, m2; B - inducción magnética, T.

La tensión y la inducción magnética están interconectadas a través de permeabilidad magnética absoluta de una sustancia

que a su vez es igual al producto

donde - constante magnética (permeabilidad al vacío); μ - permeabilidad relativa del medio.

ya que por aire que El área del canal se puede encontrar mediante la fórmula:

donde p es el perímetro del canal, m.

Sustituyendo los valores obtenidos en la fórmula de resistencia magnética, obtenemos

Flujo magnético en el canal para un devanado se puede encontrar mediante la fórmula:

donde w es el número de vueltas del devanado; I - corriente en el devanado, A.

Enlace de flujo de un devanado con flujo en el canal se puede encontrar por la fórmula:

Para calcular la relación de flujo con el flujo que pasa a través del espesor del devanado secundario, seleccionamos un tubo de potencia con un ancho dx (Fig. 18.6) y una longitud igual a la longitud promedio de la vuelta del devanado. Su resistencia magnética se puede encontrar mediante la fórmula:

Destacado bobinas:

Por lo tanto, la flujo de tubo es igual a:

А enlace de flujo de tubo es

Enlace de flujo general de tubos similares según el ancho del devanado secundario δ₂ voluntad

Enlace de flujo de devanado general se puede encontrar sumando el enlace de flujo en el canal y el enlace de flujo en el espesor del devanado:

Dividiendo el enlace de flujo por la corriente, obtenemos inductancia de fuga del devanado secundario:

Inductancia de fuga del devanado primario., reducido al secundario:

Inductancia de fuga total, reducido al devanado secundario:

Para las secciones de las bobinas ubicadas en el exterior del núcleo, el flujo de fuga está cerrado a través del espacio y, por lo tanto, la inductancia de fuga real es menor que la calculada en aproximadamente un 30%:

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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