Определение средней длины витка обмоток

 

 
 

Средняя длина витка обмоток для случая, когда они намотаны на катушке в порядке: первая – вторая – третья определяется следующим образом (рис.12):

 

– для прямоугольных катушек:

, м, (45)

где и – наружные размеры каркаса или гильзы, мм;

,мм, (46)

,мм, (47)

,мм. (48)

 

,м, (49)

где ,мм. (50)

 

,м, (51)

где ,мм. (52)

 

При расположении обмоток в последовательности 2-я, 1-я, 3-я значения r1 и r2 определяются по формулам:

,мм, (53)

,мм. (54)

– для круглых катушек при расположении обмоток в последовательности 1-я, 2-я, 3-я:

,м, (55)

,м, (56)

,м. (57)

 

Расчет массы меди обмоток

 

Масса меди обмоток определяется по формуле

,кг, (58)

где – число витков соответствующей обмотки ;

– поперечное сечение проводников соответствующей обмотки, мм2;

– средняя длина витка обмотки, м;

i – номер соответствующей обмотки.

Суммарная масса обмоток трансформатора

, кг, (59)

где , , – массы меди отдельных обмоток, кг.

 

Определение массы стали

 

Масса стали трансформатора определяется по формуле:

, кг, (60)

где – удельный вес стали, кг/см3;

– средняя длина силовых линий магнитного потока в сердечнике, см

(определяется по формулам, приведенным в табл.9);

– поперечное сечение магнитопровода, см2.

После определения массы меди обмоток и стали сердечника по отношению проверяется выполнение заданного условия расчета трансформатора (на минимум стоимости или минимум массы).

Если заданное условие расчета не выполнено, необходимо сначала внимательно проверить правильность расчетов.

При отсутствии ошибок в расчете и значениях , меньше допустимого и плотностях тока в обмотках, лежащих в пределах рекомендуемых величин, размеры сердечника и обмоток можно не изменять. В том же случае, когда величина получается больше рекомендуемых значений, можно изменить размеры сердечника в меньшую сторону и проверить возможность размещения обмоток в окне нового сердечника, выбрав минимально допустимые размеры изоляционных прокладок между обмотками и отдельными слоями обмоток.

Если окажется, что обмотки не размещаются в окне сердечника, следует вернуться к первоначальному сердечнику, но уменьшить толщину пакета до значения, при котором магнитная индукция не будет превышать максимально допустимую. В этом случае будет необходимо уточнить вес меди обмоток и стали.

Для стержневого трансформатора при расчете на минимум массы, если α получится больше трех, следует уменьшить высоту и увеличить ширину окна сердечника, взяв отношение высоты к ширине меньше трех, но не меньше двух.

 

Таблица 9

Выбор основных расчетных формул для определения некоторых величин

  Наименование параметра   Броневой трансформатор Стержневой двухкатушечный трансформатор
пластинчатый ленточный пластинчатый ленточный
Длина средней магнитной линии lст   2(h+c+a)   2(h+c+πa/4)   2(h+c+2a) 2(h+c+πa/2)
Средняя длина витков lв ср 2(а+b+2c) 2(а+b+c)
Открытая поверхность охлаждения сердечника Qсерд 2(а+b)(a+2c+h)+ +4a(b+a/2) 2(а+b)(a+2c+h)+ +πa(b+a/2)   2c(2a+b)+ +8a(a+b)   2c(2a+b)+ +2πa(a+b)
Открытая поверхность охлаждения катушки Q обм.   2h(a+4c)+2c l в ср 2h(2a+b+3c)+2c l в ср