Расчет сглаживающего дросселя.

Сглаживающий дроссель состоит из замкнутого магнитопровода и одной обмотки, Расчет сглаживающего дросселя производим по методике изложенной в [3].

Расчет сглаживающего дросселя на заданное превышение температуры заключается в выборе типоразмера сердечника и определения обмоточных данных катушки дросселя по заданной индуктивности и величине тока подмагничивания таким образом, чтобы превышение температуры обмотки не превосходило заданного. Расчет по данному методу производится в том случае, когда необходимы наименьшие масса и объем дросселя.

Примем падение напряжения на дросселе .

,

тогда .

Для получения идеального сглаженного тока необходимо выполнить условие X_d=∞. В реальных схемах для того, чтобы считать величину индуктивного сопротивления катушки, равной X_d=∞, она должна быть в 3-4 раза превосходить величину активного сопротивления нагрузки.

Пусть , тогда:

Ом.

Определим величину индуктивности сглаживающего дросселя:

Гн.

б) Ток, протекающий через дроссель I₀ = I₁ = 26,316 A.

в) Температура окружающей среды t_о.с. = 50⁰ С.

г) Максимальное превышение температуры Q_max £ 40⁰ C.

4.1 Находим величину Гн·А²

4.2 По кривой [2, рис. 9-2] определяем V_ст.акт. = 196 см³.

4.3 Выбираем предварительно магнитопровод ПЛ20´40-60 [2, табл. П2-5], для которого V_ст.акт. = 197,5 см³.

4.4 Находим вспомогательную величину:

Гн·А²/см³.

4.5 Из кривых [2, рис. 9-1] находим вспомогательные значения:

m_эфф. = 100 Тл/э; l_З = 0.47%.

4.6 Выбираем плотность тока А/мм² [2, табл. 9-1].

4.7 Определяем базовые возможные размеры дросселя, где l = 1 2,

n = 1,6, m = 3, , , :

см

и выбираем типоразмер пластины ПЛ20 (а = 2 см).

4.8 Окончательно выбираем типоразмер магнитопровода ПЛ20´40-60

[2, табл. П2-5], для которого V_ст.акт. = 197,5 см³, S_ст. = 8 см², l_ст = 24,7 см,

а = 20 мм, b = 40 мм, с = 32 мм.

4.9 Находим суммарный немагнитный зазор и толщину немагнитной прокладки [4, 9-10 и 9-11]:

см,

см.

4.10 Определяем число витков обмотки дросселя [2, 9-12]:

витков.

4.11 Производим конструктивный расчет дросселя:

Определяем предварительные сечение провода:

мм²

Выбираем провод марки ПСД:

S_пр = 8.45 мм² ; g_пр = 75.1 г/м; d_из = 3.65 мм; d_пр = 3.28 мм; Ом·м.

Определим среднюю длину витка [2, 2-10]:

мм.

4.12 Определяем сопротивление обмотки дросселя [2, 5-15]:

Ом.

4.13 Определяем падение напряжения на дросселе:

В.

4.14 Потери в обмотке дросселя:

Вт.

4.15 Для выбранного магнитопровода имеем [2, табл.3-1]:

R_Г = 0.69; R_м = 1.6; R_м⁰ = 2.6; R_с⁰ = 3,7.

Определяем максимальное превышение температуры дросселя [2, 3-77]:

⁰С,

что допустимо, т.к. для проводов марки ПСД.