Сглаживающий дроссель предназначен для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. По обмотке дросселя протекают переменная и постоянная составляющие выпрямленного тока. Постоянная составляющая создает поток вынужденного намагничивания сердечника дросселя. Индуктивность дросселя зависит от величины этого магнитного потока. Чтобы ослабить эту зависимость, в сердечнике делают немагнитные зазоры (рис. 5.1). Для расчета сглаживающего дросселя предварительно задались следующими параметрами:
- коэффициент заполнения окна магнитопровода: Kм=0,25;
- коэффициент, характеризующий отношение высоты окна магнитопровода к ширине окна: K1=b/a=4;
-
- плотность тока в обмотке: jd=3·106 А/м2;
- число витков обмотки дросселя: W=25;
- относительная динамическая магнитная проницаемость стали: m*=700.
5.2.1 Длина немагнитного зазора:
16,3 мм. (5.11)
5.2.2 Площадь поперечного сечения:
. (5.12)
5.2.3 Размеры сечения окна магнитопровода:
0,082 м = 82 мм; (5.13)
b=4·a=4·0,082=0,328 м; (5.14)
5.2.4 Размеры сечения сердечника:
0,188 м = 188 мм. (5.15)
5.2.5 Сечение меди в проводе:
м2. (5.16)
5.2.6 Средняя длина витка обмотки:
1,439 м. (5.17)
5.2.7 Активное сопротивление обмотки:
2,564·10-3 Ом. (5.18)
5.2.8 Падение напряжения на активном сопротивлении обмотки:
DUа=2·Id·R=2·800·2,564·10-3=4,102 В. (5.19)
5.2.9 Потери в меди обмотки дросселя:
DP=Id·DUа =800·4,102 = 1,641 кВт (5.20)
Тепловой расчет сглаживающего дросселя
В связи с большим током дросселя приняли водяное охлаждение.
5.3.1 Количество охлаждающей воды для одного дросселя:
1,313·10-5 м3/с, (5.21)
где Т2 – температура воды на выходе; приняли Т2=50 ºС;
Т1 – температура воды на входе; приняли Т1=20 ºС.
5.3.2 Площадь сечения отверстия охлаждающей трубки:
6,564·10-6 м2 (5.22)
где v – скорость потока воды; приняли v=2 м/с.
Выбрали трубки с прямоугольным отверстием, имеющую размеры 0,37´0,24 см2.
5.3.3 Проверка на турбулентность
Гидравлический эквивалент диаметра:
2,574·10-3 м, (5.23)
где F – периметр трубки.
Рассчитали критерий Рейнольдса:
7800, (5.24)
где m* - кинематическая вязкость воды при средней температуре
Тср=(Т1+Т2)/2=35 ºС.
Так как Re=7800>2300, то движение воды турбулентное.
5.3.4 Коэффициент сопротивления шероховатости:
0,092, (5.25)
где k=3 – коэффициент шероховатости.
5.3.5 Длина трубки одного дросселя:
l=lср.в·W=1,439·25=35,986 м. (5.26)
5.3.6 Перепад давления:
3,774·106 Н/м2 (5.27)
5.3.7 Рассчитали превышение температуры по формуле:
(5.28)
Повышение температуры ts=tc+t=20+25=45° составляет меньше допустимой температуры класса изоляции «А»: t=105°С, что соответствует требованиям эксплуатации.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 200.