и частота преобразования / в выражениях (4) и далее меняются местами вследствие соотношения /Ci/const =

= KiCOQStf-

Задавшись максимально допустимым значением коэффициента пульсации тока Kim, ограничиваемым установленной мощностью ключевых элементов, потерями в ключах и дросселе, определяем необходимое максимальное значение индуктивности дросселя (приведенной ко вторичной стороне):

i=X5. (5)

где L-относительная индуктивность (см. табл. 1).

Для схемы / значение iL по выражению (5) относится ко вторичной обмотке.

Полученные выражения (3) и (5) для расчетного тока Il и индуктивности L составляют необходимые исходные данные для конструктивной оценки габаритов дросселя. В линеаризованном дросселе значение его индуктивности, как известно, связано с геометрическими параметрами выражением

L = [io[irKcS,wlk, (6)

где fxo, jir - магнитная постоянная и относительная магнитная проницаемость материала магнитопровода; Sc, Кс - сечение магнитопровода и его коэффициент заполне-ция; W - число витков обмотки; h - средняя длина силовой линии в магиитопроводе.

При ее реализации должен быть гарантирован тепло--вой режим обмотки w совместно с условием ее размещения в окне сердечника магнитопровода

K,ol=K wh, (7)

где So, Ко - сечение окна магнитопровода для обмотки и коэффициент его заполнения; / - плотность тока в обмотке; /Сд - коэффициент действующего тока в обмотке, а также электромагнитный режим материала сердечника, определяющий его потери, мощность и область оптимального использования. Ввиду совпадения рабочего и намагничивающего токов имеем

ВшЦ0Цг{1+Кгт)П1)П/1с, (8)

где Вт - максимальная рабочая индукция в магиитопроводе.

Выражения (6) ... (8) однозначно определяют типоразмер и геометрические параметры дросселя с учетом дис-

кретности и монотонности рядов сердечников и частотных свойств магнитных материалов.

Если принять для дросселя преобразователя (ввиду однотипности электромагнитного режима) выражение для габаритной мощности, аналогичное габаритной мощности трансформатора с напряжением типа меандр

P, = KoKcSoS4jBm, (9)

-то, используя соотношения (6)... (8), получаем для мощности дросселя Pl=Pt основное расчетное выражение

PL=K\+Kim)fUi} (10)

с дополнительным условием обеспечения режимов активных материалов

Вт Ыr{+Klm) KoSo /jj4

Выражения (10), (11) совместно, как и (6) ... (8), достаточны для определения конструктивных параметров дросселей преобразователей.

Подставляя в общее выражение для мощности дросселя (10) значения индуктивности L из (5) и тока 1ь из (3), находим значения требуемой установленной мощности дросселей Pl==PlP для различных преобразователей и граничных условий (см. табл. 1). При этом коэффициенты действующего тока дросселя:

для схем I и II iCA=/:n=(l+W/3)/ (12а)

для схемы / /Сд=/Сд1+/Сд2, (126)

где коэффициент действующего тока для первичной обмотки

Cд, = CпA:з.cp/ (12в)

а для вторичной обмотки

К2=Кп{1-кз.срУ . (12г)

Для трансформатора преобразователя параметры его геометрии, определяющие совместно с электромагнитной нагрузкой jBm габаритную мощность (9), связаны с расчетными электрическими параметрами процесса следующими соотношениями.

Активное сечение магнитопровода

КА= . (13)

fWiB{l - B)

где Ки=Ост для схем / и Ки=1 Для схем ; Б= 108

= Br/Вт - ДЛЯ однотактных трансформаторов; Б = =-1-для двухтактных трансформаторов.

Активное сечение обмоток трансформатора в предположении равномерной плотности тока и пренебрежении сечением вспомогательной обмотки однотактных трансформаторов

/Со5о=(л,/Сд,4-д2)аУ2 /, (14)

где Л1=1 для однотактных и мостовых схем и /ii=2 для двухтактных трансформаторов с первичной обмоткой со средней точкой; Kл\=K.тгn\-l - коэффициент действующего тока для первичной обмотки (/Сд1 = /Сд2Л1~4-+Кпкзлр для схемы б); K2=Knks.cp для вторичной обмотки трансформатора схем /, Kд2=Ka{l-kз.cp) для вторичной обмотки трансформатора схем .

Соотношения (13) и (14) совместно определяют установленную мощность трансформатора преобразователей Ptv=Pt на основании выражения (9) в следующем виде (кроме трансформатора для схемы Пб):

1 - а

Относительные значения этой мощности Ptv = = Ptv/P для различных схем зарядных преобразователей с соответствующими режимами приведены в табл. 1.

Для надежного функционирования импульсных преобразователей установленные параметры ключей должны с определенным запасом обеспечивать в закрытом состоянии максимальное напряжение С/клт=?7клтп, а в открытом состоянии максимальный ток 1клт=ТклтР/ип (см. табл. 1). При этом общая установленная мощность ключей, определяющая их габариты и потери, а также схемы управления

кл=клР= 2клт клт/- (6)

Установленная мощность и параметры диодов выпрямителей определяются аналогичными соотношениями.

Из-за низкой частоты следования разрядов накопителя и трудностей с фильтрацией макропроцесса его зарядки источник первичного электропитания, работающий на схемы I и 111, должен быть рассчитан на повышенную мощность Р=РпР, где Pn=ksm/k3.cp-

Для схем Рп=\, т. е. увеличения установленной мощности источника не требуется.