Оценка мощности имеющегося силового трансформатора на П-образном сердечнике Опции

[EUrry]

Имеется самодельный трансформатор (типа как на рисунке слева), но не ясно какую мощность он может отдать.

В различных источниках приводятся выражения для габаритной мощности, в которых учитываются или только площадь поперечного сечения магнитопровода [1], [2] или, дополнительно, площадь поперечного сечения окна в магнитопроводе [3], [4]. Причем, если рассчитывать по выражению, приведенному, например, в [3] (т. е. когда, по-видимому, выбраны типичные значения коэффициентов, приведенных в более общем выражении там же выше), то различие со значением габаритной мощности, рассчитанному по выражению из [1], [2] получаются почти в 11 раз!!! 1111 против 12000 В*А (сечение магнитопровода 5х8 см, сечение окна 10х20 см).
Кроме того, у меня есть промышленный трансформатор на номинальную мощность 250 В*А с сечением магнитопровода 3,2х4,7 см и сечением окна 3,2х11,3 см. Рассчитав для него по тем же выражениям габаритную мощность, получились следующие значения: ~157 и 815 В*А. Я, конечно, понимаю, что номинальная мощность, указанная на нем и не должна точно совпасть с расчитанной по каким-либо формулам, но хотя бы что-то близкое должно быть!?
Что же касается выражений, приведенных в [3] и [4], то получается, что чем больше окно, тем больше мощность. Но при этом же не делается никаких оговорок. Я так понимаю, это будет лишь в том случае, если вторичная обмотка будет намотана поверх первичной, т. е. когда магнитные потоки обеих обмоток непосредственно сцепляются. Если же обмотки разнесены, потоки обмоток сцепляются лишь посредством магнитопровода, трансформатор имеет падающую характеристику и тут уже какой-то "вечный двигатель" получается в соответствии с формулой Pгаб~Sокна*Sсерд.
Так как же оценить мощность, подскажите пожалуйста, силовики-затейники!?

Сообщение отредактировал EUrry - Jan 4 2013, 09:14

[halfdoom]

Трансформатор не является пороговым устройством, поэтому параметр "Габаритная мощность" является синтетическим. Он позволяет оценить реализуемость конкретного трансформатора при заданных начальных условиях. Площадь сечения магнитопровода определяет максимальную индукцию в сердечнике при заданном входном напряжении. Эта площадь, также, совместно со средней длиной магнитной цепи определяет сопротивление магнитной цепи (по аналогии с электрической). Площадь окна напрямую связана с плотностью тока в обмотках. Приведенная по ссылке [3] формула является общеупотребительной для оценки "нормализованного" трансформатора. Очевидно, что для заданного магнитопровода можно варьировать максимальную плотность тока в обмотках или магнитную индукцию и получать различную габаритную мощность. Выбор этих параметров обусловлен режимом и условиями работы трансформатора (долговременный, кратковременный, допустимый КПД, наличие внешнего охлаждения).

Например, консервативный расчет для первого трансформатора дает 0,7кВт, но если режим работы под нагрузкой кратковременный, то можно его рассчитать и на 1кВт, при условии правильного выбора сечения проводов первичной и вторичной обмоток.