Трансформаторы импульсные на кольцевых магнитопроводах. Методика расчета

йдаДСЛЁВОЙ ШТАНДАРТ ■
трансфоштоШ шйдасш /

йетодшса расчета '

«l.u.inM.ll^V.'/j. II. L J і'і II ' ■■ '|'| l|l'«.l»H>lli.lH>-lWl..H'll ^'■WI|I|HII|>.WM'BI»IIII Г|.Н^^>^Я^>>^|Н^ИМ|Ъ|и' irWlRH.K “,■ f HU 'Alli'1 Ї.МІІПМ
'■ "Ж •■ ■■' A ■ - ’, '■ '’■<<< ■
уди 'W?-
г' ' OTPAC ЛЙОШ^СТАНДА^

Инструктивным письмом
ОТ Т7 января 197 4г. N2 16
Настоящий стандарт распространяемся на маломодяш-импульсные трансформаторы* выполненные на, кольцевых ферритовых и ленточных магнитопроводах типа ОЛ с непрямоугольной петлей гистерезиса (НПГ), предназначенных для -работ в схемах автоматики и вычислительной" тохнйки и устанавливает методику' расчета. і , фф/Ж? ;і 5'

і; 0WS шзмшя по 'ЙІ^ЛЬСНЙХ
ТРДШМї^^
■. ■ 'ІЛ о Устава вливаемые в стандарте методы конструирования и рас- ■
чета позволяют добиться значительного уменынекия габаритных разме­ров и веса импульсных трансформаторов‘
Основной задачей при расчете гагульснах трансформаторов является определение электрическихи.конструктивных параметров^ обеспечивающих заданные параметры трансформируемого импульса и удовлетворяющих • .требования» минимальной потребляемой мощности^ 'юЦ нимальных габаритов и весов. ; '
,1;3» Расчет импульсных трансформаторов должен производиться по формулам-и>» лоследовательностиаприведенной в разделе 2* ' .
ІЖ На расчет трансформатора необходимо оформить техническое задание по форме приложения I с указанием данных9 приведенный в . ■разделен '-Лу ‘ ■
< ■ Z«5 в В качестве магнитопроводов используются ферритовые и -ме«
Рекомендации по применению сердечников даны в'пряложепии 3«-. Ъбф Основные теоретические предпосылки -И вывод расчетных,ф. Мул призеденн В приложении Зе' >• " J<; : ;Л: ■'.■■■ '-■■■ Л::'.
—Т— -г..
у'<’>■ ■/<.;.; ■ д. :д д ;.д V■ <’. ■;'.■■ '.’;. -д'? • Й'- д < '>■■■■*■■****■■■ . । \■ і \ і ।її н ні ій । ґ.। іі;. ?/д
2 . ПОРЯДОК ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ''. ' '// -Дд/?Д
- • . ' . ••'.'.'••• . ' ' * ' ' л , 'Г ■■■"■ ■ •••І \
2»1;< Выбираем, материал магнитопровода для импульсного транс- форматора-с учетом рабочего: интервала температур, диапазона частот и других требований,на проектируемую аппаратуру, руководствуясь : соображениями, изложенными в приложениях 2, 3« ■ 1 д
По характеристике- Д В(Н01.) <си« приаоаение 2.) любого; сер^ч| ника выбранного магнитного материала выбираем, зону работы из усло­вия получения-наибольшего перепада индукции АВ при наименьшем дд/■ поле намагничивания, то есть при максимальном значении пронидае-
вгости^ , Таким участком является конец восходящего участка ■ ;
зависимости Д ВРФ (Н_„ ) при максимальной температуре сердечника» ; их,' их0
2 ,2; Определяем необходимый объем сердечника из выражения:\
Е2 «ДА - л//д 'дДП-/д =**— : СЙГ
/д' -лв-Нраб.;? </./://rд
Из ряда магнитопроводов, указанных в соответствующих
нормалях или технйче оких условиях выбирается сердечник/по вёличи-. не объема ближайший к расчетному’значению» / . /
Затем елрэ раз’уточняем' необходимый объем сердечника из
выражения д» 2,2, при этом приращение 4В и соответствующая ей. напряжённость магнитного поля Н выбираются пр кривым намагничивания уже выбраннрго сердечника. Ло величине уточненного объема выбирает-. ся магнитбпровод,: ближайший к расчетному значению, для /которого /у/
устанавливаема. / ,j-v /?/.'. у/^^'д'-.д
’ а), зону работы сердечника по характеристике АВ ^7(^0^)/
на линейном участке и определяем^ у , : У/
' '//■'/■■■ /^:л:дд-/д\МйГн.
</.: ■'д: • /■/■■/ V ";еМ// ..ддў; ' ^Д-'/Дд^/Д-//
. . ■•'. ■•: ■ .-. д-Д іі- ■ Д Д -:д'.■■■ ■ Т Д' 7 Д.- v.- -.Д-
— ■ ■. ■ ■■■—I—п-1. ,'..I -,■ ■ ■ J ■ л,:.

; < у. -■ :,У■ .;л■■■■. .' ’ ’
■^■■■■/<• ■ -<■ ' "V'■■ ; -,.;''■ ."' ' <' < ■'. / л--.;, ' ?’V-
у окредезда Я оСср. ао кривым черт. Йг<Й.<прйло&ені^Зу зная Д В;
б) D j4 ^х* “• соответсквеяар наружный, внутренний '
.. диаметры и-высота^ см; А . Ъ \
: в) S>cs< “ акцизное, поперечное сечение (да ленточ­ных сердечнгчов^сучетов коэффициента
;. заполнения каркаса но стали « К$) =
• - • J • ■ 4 й* , •' ■ «
' Для лериаллоеных сердечников,; к3 « 0в75;» 0,85|
г) £ Сї средняя дана магнитной силовой линии:

2дЗв Определяем число витков первичной' обмотки:
1 г*" Г*-—■ ■ ■ • •
2.4. Определяем число витков вторичных обмоток: ;
^♦5. Определяем среднюю индуктивностьнамагничивания

Х;У^-5ЙА

• 2.6« Ожидаемая индуктивность рассеяния: L. считается равной приблизительно от Z *
Максимально допустимая ..величина нє 'долдаиірезшать:
'. 7; :.• . <
■:- 4’рас«(макс.) .. мк,-Гн . ..
'■ '■ < ' / '."■■■ •'■ 2,2 ' .■■'• ;; '
Если ожидаемая индуктивность рассеяния не превышает ^акси- Г мально допустимой величины, выбранные.числа витков можно' считать <
\ ’ 0СТ92~8453~74 .Стр. 5
удовлетворительными. Если ожидаемая индуктивность рассеяния превк- шает максимально допустимуювеличину, необходимо перейти на боль» ший типоразмер магнитопровода и уменьшить количество витков обмоток.
2о7е Определяем максимальное значение тока в первичной обмотке, считая, что R j = R £ по условию согласования: .
т // ffu mini а .
ilmax - ^{Ra ~ Lw / ' 1
2o:8. Проверяем максимальное значение амплитуды обратного z <
напряжения на первичной обмотке:
2.9. Определяем коэффициент трансформации:

2.10. Определяем средние токи в импульсе для всех обмоток трансформатора
2Щ. Определяем действующие значения токов для всех' обмоток трансформатора:
;.?s. ' • ::■ / //7;■ ?■
ОаТ92>8455~74 Стр. 6
:■■■ ■ :; г^гні^іИі^-ПГЙЙгі !П - і»'і іґ. і 'і Vol'll ; Itf ІЩІ і>'іґ ■ ?1 :
2 Д2 е,Ку- ДО первичной обмотки: /
Sy ОПТ» ° ' —~- ~ — ———T——
2ЛЗ.І Определяем диаметр провоза да первичной обмотки:
<^ *\ : W,~~~
2.14« Определяем плотность тока в первичной обмотке:
■ Д/йй‘
Для миниатюрных импульсных трансформаторов допустимое х значение плотности тока порядка 5-7 А/мм^ •
Если рассчитанное значение плотности, т^ка в первичной обмотке < превышает допустимое значений необходимо увеличить, число витков первичной обмотки.
2Л5« Определяем расчетные диаметры проводов да всех рбмотск ■ трансформатора исходя из допустимой платности дока порядка

. 5 - 7 А/ИМ2; ■ . ' ' J ■

- ■■ мм
Расчетные значенияокругляются и окончательно по таблицам на провода определяется, диаметр намо^ точного провода.
•* Xd-лаз.
ЦБ4

/ 0Ж2-8453-74 Стр. 7 .
,|Ш,“ ■"«ІІЙ'IIJ| ґ лі -
Для условий серийного производства следует считать максималь­но допустимим значением SL 0,5 ,0в6«;

$ ■ Наимеадазие величины, заданных Значение величин,
1/п \ для расчета - заданных да- расчета '..^

Я;' 77Я:'7'7-' 7.Ч < /■ 7"7-;:77777777: -7
.- Z7<7g7g45?-7^ < ^77.7-
7 Приложение 2 -К Я
.' Справочное я 77<ЯЯ
тШВДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СЕРДЕЧНЖОВ
При однополярном намагничивании сердечника импульсного транс­форматора явлением гистерезиса обычно можно пренебречь»
При расчетах магнитные свойства сердечника импульсного транс*»
форматора будем-'характеризовать зависимостью дВ~у(НСЇ) где Я
& В = В --Вл' • есть приращение индукции при однополярном намагни- ■чивании» '■ : '"■■ ■.' '■.- ■ 7. < .'■
і Все выведенные в настоящем ОСТе формулы расчета справедливы Я только для линейных зависимостей , ЛВ^ (НС2,ув поэтому при рас­четах импульсного трансформатора будем пользоваться линейным участи ком зависимости д Х$ст)» жи линейной аппроксимацией зови- :
ewe** аВ (Нсх)? который характеризуется однш впр^етромЯ
импульсной магнитной проницаемостью Дд81 » Я
- ■' - ■■-■-.ч- : Я Я. ■■ ■ ; НЛЯ1 ■■ '"•■.■ ■■77--Я
, , СТ ■' л -'-;
СТа^еВическйе зависимости дВ ($ст) иРиве$еай Я : черт 7^ приложения 3. для ферритовых сердечников;
на черт* 1-6 при ложения 3 для ленточных: сердечнжов. Я Я
' Сердечник должен соответствовать по возможности большему пе­ре падуиндуктоности " ЇЦ и меньшему току намагничиваниям ;
Таким участком является конец- линейного участка зависимости .
• оМй Основным рабочим режимом для сердечников с НПГ является 4та~
различных материалов, определяется как физическими характеристик
/■■-■ - ' ■ ■■ ■' .■ 1 . : ■ \ . ' . ' . .. „Л ■ ■■"■ ■.
ками магнитных -материалов, так и Выбранной: схемой: воздействия*Я.
ta
c$pe іо
Процесс намагничивания сердечника с НПГ однополярными имцул-
сами напряжения может быть описан о помоет следующего уравнения динамического состояния;
• С^В ** 1- -13 -
ї --=я0(4В)£н(О-нег(дв)1 а <’
I «ЕС . . ...■■■■ * . .
Приведенному уравнению соответствует эквивалентная схема; сер»
дечника, изображенная на черт. I.

- ■ . . Черт«Д
где /0 “ приведенная индуктивность^: определяемая дифференциаль^- и м и ■ crcwvtMw
ной. магнитной проницаемостью ? взятой по -статисвачеекей
- характеристике дВ (Нст)
К0 (А В)~приведенное і динамическое сопротивление сердечника с НПГ..
Динамическое сопротивление сердечнике играет зшгетную:роль при достижении больших значений скорости изменения индукции (В> 2^3 ^^1), ’ ■ см2 '■
кроме того, роль параметра Йо зависит от величины сопротивления нагрузки, если величина R а К .незначительна и роль Б о; Для расчетов необходимо пользоваться зависимостью К Л (• Д В) заданной W
.1 ...и |..1...||1...'~»-т-™—

: 00Т92-8455~74 Сїре П
І графически, черТс 12 приложения\3 Ч ддя ферритовых; сердечников »;<і черт. 13-16 приложения для ленточных сердечников. .Л
’ Ври выборе сердечника для импульсного трансформатора выгодно иметь большие значения LQ и /?0 ' ■/
, , Для применения в импульсных трансформаторах рекомендуются марганец-цинковые (Л4д ~ Ял ) Ферриты марок lOOOHMls IXbOHMKj ;^ - _І500Ш, 2000HMI, IQ00HM3, І500НМЗ. Указанные ферриты используются для импульсов длительностью не менее О J й частотой не более _ 2ООО Hint Ї5О0ИІЇ5 '4
При повышенных требованиях к термостабильности начальной маг- . нитной проницаемости в широком диапазоне температур рекомендуется; применить марки .70СШ, ІОООНМЗ і Х500НМЗв . как наиболее термостабилй/ ■ ные» ■ 9
Основные электромагнитные параметры, ферритовых сердечников при- . ведены ;>..«абл».І«;" ■'
Сердечники из феррита обладают . большим удельным электрическим .
ленточные сердечники* В ферритовых
сердечниках потери, определяются главным образом магнитной вязкостью» Вид характеристики' £о ( д В) для ферритовых и пермаллоевых сердеч­ников неодинаков» Ш р .-її- ’<
Сердечники из- ферритов имеютбольшее сопротивлениепотерьло сравнению с сердечниками ленточными -металяичеени