Comment calculer l'inductance de fuite d'un transformateur de soudage. Schéma, description

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Inductance de fuite du transformateurdépend principalement de :

de la position relative des enroulements ;
de la configuration des enroulements ;
de facteurs étrangers, tels que des objets en matériaux magnétiques à proximité du transformateur.

Comment calculer l'inductance de fuite d'un transformateur de soudage
Riz. 18.6 Diagramme de la distribution des champs magnétiques de force dans un transformateur à barres avec enroulements de disque

Malheureusement, un calcul précis de l'inductance de fuite est pratiquement impossible. Habituellement, dans la pratique, le calcul est effectué par la méthode des approximations successives avec le raffinement des données d'enroulement et de conception sur un échantillon pratique. Développons une méthode de calcul de l'inductance de fuite d'un transformateur à enroulements de disque.

Sur la fig. 18.6 montre schématiquement le modèle de distribution des champs magnétiques de force dans un transformateur à tige avec des enroulements de disque. Voici une représentation schématique du flux magnétique total Ф et des flux de fuite des enroulements - Ф_s1 et F_s2. Ces flux sont dus aux ampères-vents.

créé par les enroulements du transformateur.

Dans la fenêtre centrale, le courant de l'enroulement primaire du transformateur est dirigé loin du spectateur et le courant de l'enroulement secondaire est inverse. De ce fait, pour les flux de fuite, les enroulements primaire et secondaire sont une sorte de solénoïde d'écart δappelé canal de diffusion principal (ci-après dénommé le canal).

Dans ce canal passent les principaux flux de fuite des enroulements primaire et secondaire. Du fait que les enroulements du transformateur ne sont pas concentrés en un point, mais sont répartis dans l'espace d'une certaine manière, une partie du flux de fuite passe à l'intérieur des enroulements. Lorsqu'il est déplacé vers le bord de l'enroulement, le flux de fuite s'affaiblit, car il est créé par des ampères-tours plus petits de l'enroulement (Fig. 18.6).

Les flux parasites dans le canal entre les bobines, ainsi qu'à l'intérieur des bobines, sont additionnés et créent un flux parasite commun. Pour déterminer ces composantes, nous prenons un certain nombre d'hypothèses.

Hypothèse 1. Le noyau du transformateur ayant une très faible résistance magnétique, nous supposerons que tous les ampères-tours des enroulements sont appliqués au canal de fuite.

Hypothèse 2. Nous accepterons la même hypothèse pour les sections des bobines situées du côté extérieur du noyau, car à l'extérieur du canal entre les bobines, le flux magnétique se ferme à travers un espace qui a une section transversale incomparablement plus grande et, par conséquent, beaucoup moins de résistance. Cette hypothèse conduira à une valeur calculée quelque peu surestimée du flux de fuite, qui pourra ensuite être prise en compte en introduisant un facteur de correction.

Déterminons le flux de fuite créé par l'enroulement secondaire dans le canal de fuite δ. Pour simplifier notre travail, nous supposerons que les enroulements du transformateur ont un nombre de spires égal et le rapport de transformation n=1.

En supposant que les lignes électriques d'un enroulement occupent la moitié du canal, nous trouvons sa résistance magnétique pour un enroulement secondaire :

où: F - ampères-tours d'enroulement, A; Ф - flux magnétique, Wb; H - intensité du champ magnétique, A/m ; c - longueur du canal, m; S - surface du canal, m2 ; B - induction magnétique, Tl.

La tension et l'induction magnétique sont interconnectées par perméabilité magnétique absolue d'une substance

qui, à son tour, est égal au produit

où - constante magnétique (perméabilité au vide) ; μ - perméabilité relative du milieu.

Depuis pour l'air que L'aire du canal peut être trouvée par la formule:

où p est le périmètre du canal, m.

Substituer les valeurs obtenues dans la formule pour résistance magnétique, on a

Flux magnétique dans le canal pour un enroulement peut être trouvé par la formule :

où w est le nombre de spires de l'enroulement ; I - courant dans l'enroulement, A.

Liaison de flux d'un enroulement avec flux dans le canal peut être trouvé à l'aide de la formule :

Pour calculer la liaison du flux avec le flux traversant l'épaisseur de l'enroulement secondaire, nous sélectionnons un tube de puissance de largeur dx (Fig. 18.6) et de longueur égale à la longueur moyenne du tour d'enroulement. Sa résistance magnétique peut être trouvée par la formule :

Souligné bobines:

Ainsi, le écoulement tubulaire équivaut à:

А liaison de flux de tube est

Liaison de flux générale de tubes similaires selon la largeur de l'enroulement secondaire δ₂ volonté

Liaison de flux d'enroulement général peut être trouvé en additionnant la liaison de flux dans le canal et la liaison de flux dans l'épaisseur de l'enroulement :

En divisant la liaison de flux par le courant, on obtient inductance de fuite secondaire:

Inductance de fuite de l'enroulement primaire, réduit au secondaire :

Inductance de fuite totale, réduit à l'enroulement secondaire :

Pour les sections des bobines situées sur le côté extérieur du noyau, le flux de fuite se ferme à travers l'espace, et donc l'inductance de fuite réelle est inférieure à celle calculée d'environ 30 % :

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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