Электрический и конструктивный расчет обмоток

По величине S_P=600 Вт для стержневого магнитопровода, пользуясь таблицой 3 задания находим ориентировочную величину плотности тока в первичной обмотке; учитывая оптимальные соотношения

 

 

S₁=S₂=2.4 А/мм²

S₃=0.85*2.4=2.04 А/мм²

 

22. Ориентировочное сечение проводов

 

q₁= мм²

q₂= мм²

q₃= мм²

23. По таблице приложения П1 выбираем стандартные сечения и диаметры проводов и выписываем необходимые данные

Провод берем марки ПЭВ-1

 

Для первой обмотки

q_пр=1,327 мм² d_пр=1,3 мм;

d_{из пр}=1,38 мм²

q_пр – масса проволоки

 

Для второй обмотки

q_пр=0,3526 мм²; d_пр=0,67 мм;

d_{из пр}=0,75 мм; g_пр=3,13 г

 

Для третьей обмотки

q_пр=0,9113 мм²; d_пр=1.56 мм;

d_{из пр}=1.64 мм; g_пр=17.0 г

 

Найдем фактические плотности тока в проводах

 

А/мм²

А/мм²

А/мм²

 

23. Вычисляем амплитудное значение рабочих напряжений

 

В (ампл)

В (ампл)

В (ампл)

 

Определяем по кривой рис. 17 задания испытательные напряжения обмоток.

U_{1 ист}=1,3 кв (ампл)

U_{1 ист}=2,9 кв (ампл)

U_{1 ист}=0,5 кв (ампл)

 

24. Определяем изоляционные расстояния;

26. Осевая длина каждой обмотки

 

мм

мм

мм

 

где h_из – длина концевой изоляции. Т.к. катушки намотаны на каркасе, то h_из= _из=2 мм., т.е. равна толщине каркаса

 

27. Поверх каркаса наматываем на первой катушке 2 слоя бумаги К-12, на второй 3 слоя К-12.

 

28. Толщину межслоевой изоляции выбираем в зависимости от диаметра провода по таблице 9.

Изоляцию прокладываем между всеми слоями.

 

h_{из ш1}=0,24 мм – два слоя К-12

h_{из ш2}=0,09 мм – один слой ЭЛП-50

 

29. Толщина между первой и третьей обмоткой первой катушки равна

 

h_мо13=0,36 или 3 слоя К-12

 

30. Толщина наружной изоляции первой катушки h_н1=0,24 или 2 слоя бумаги К-12, для второй катушки 3 слоя К-12 h_н2= 0,36 мм, добавляя сверху один слой батистовой ленты толщиной 0,5 мм.

 

h_н1=0,24+0,5=0,74 мм;

h_н2=0,36+0,5=0,86 мм.

 

31. Число витков в одном слое каждой обмотки.

 

 

где k_y – коэффициент укладки проводки в осевом направлении определяем по кривой рис. 19 задания

 

 

Тогда

 

32. Число слоев определяем из выражений

 

 

33. Радиальный размер каждой обмотки

 

 

где - коэффициент укладки в радиальном направлении определяется по рис. 20

 

k_ме – коэффициент не плотности межслоевой изоляции определяем по кривой рис. 21 задания

 

k_ме1 =1,085; k_ме2 =1,06=1,03; k_ме3 =1,16

 

тогда

Э₁=1,06*5*1,38+1,085*4*0,24=8,35 мм

Э₂=1,052*7*0,75+1,03*6*0,09=6,26 мм

Э₃=1,07*1*1,64+0=1,75 мм

 

34. Полный радиальный размер катушек

Определяется по формуле

 

 

k_в – коэффициент выпучивания при намотке на каркас не учитывается

k_но – коэффициент не плотности намотки наружной изоляции

 

k_но =1,7

 

- зазор между гильзой и сердечником

k_изос – толщина каркаса с учетом дополнительной изоляции поверх каркаса.

k_мо – коэффициент не плотности между обмоточной изоляции

тогда:

 

k_мо1=1,13; k_мо2=1,18; k_мо3=1,12

 

мм

2+3,12+0,5+3,35+0,36*1,13+1,75+1,7*0,74=14,4 мм;

 

мм

а_к2=0,5+2,12+6,26+1,7*0,86=10,54 мм.

 

35. Определяем зазор между катушками

 

с-а_к1-а_к2=32-14,4-10,34=7,26 мм;

 

Следовательно катушки нормально укладываются в окне магнитопровода.

 

36. Находим среднюю длину витка обмоток

 

 

где

мм

а_к=20+2*0,5+2*2,24=25,48 мм

мм

мм

 

м;

мм

м;

 

 

где

мм;

м.

 

37. Масса меди каждой обмотки

 

кг

кг

кг

 

Общая масса провода катушек

 

кг

 

38. Находим потери в каждой обмотке

 

 

где m=2,52 – коэффициент, зависящий от температуры нагрева =95⁰

Р_м1=2,52*2,37²*0,26=3,65 ВТ;

Р_м2=2,52*2,25²*0,19=2,42 ВТ;

Р_м3=2,52*1,94²*0,055=0,52 ВТ.

 

Потери в катушках

 

Р_м= Р_м1+ Р_м2+ Р_м3=3,65+2,42+0,52=6,59

 

39. Тепловой расчет трансформатора

По методу электротепловых аналогий

 

Определяем по табл. 11 и 12 для нашего сердечника тепловые сопротивления элементов схемы замещения.

 

Qmax

x

Rч

P’м

Pм- P’м

 

 

 

 

 

R_ч=0,69⁰С/ВТ Р_м=6,59 ВТ

R_м=1,6⁰С/ВТ Р_м=26,38 ВТ

R_м^о=2,6⁰С/ВТ

R_с^о=4,7⁰С/ВТ

 

41. Определяем величину теплового потока между катушкой и сердечником.

 

ВТ

 

 

42. Определяем тепловое сопротивление катушки от максимально нагретой области до каркаса

 

оС/Вт;

 

43. Получили x 0, следовательно тепловой поток направлен от сердечника к катушке и тепловой поток катушка-сердечник определяем по формуле;

 

Вт

 

0 следовательно доля теплового потока, возникающего в сердечнике излучается в окружающую среду через катушку

Ее определим по формуле

Вт;

 

Максимальное превышение температуры

 

^оС

 

А среднее превышение температуры катушки

 

 

где ⁰С

⁰С

 

45. Максимальная температура обмотки

 

⁰С

 

⁰С

 

---

Дата добавления: 2015-12-19; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!