Зменшення числа витків обмотки залежно від числа шарів

Число шарів	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Зменшення числа витків в обмотці	0	1	3	6	10	15	21	28	36	45	55	66	78	91

При використовуванні каркасів з щічками ширина обмотки може бути рівний відстані між щічками, а прокладки повинні мати ширину більше, ніж . По краях прокладок роблять просічення (див. мал. 9.9). Такі прокладки оберігають найближчі до щічок витки від провалення в попередні ряди, що усуває небезпеку пробою між витками.

При виборі міжшарової ізоляції керуються наступним:

при товщині дроту 0,07—0,28 мм рекомендується застосовувати конденсаторний папір КОН-2 завтовшки 0,022 мм; при дроті 0,3—0,64 мм — папір електроізоляційну намотувальну ЕН-50 (товщина 0,05 мм); для дроту діаметром більше 0,65 мм — папір кабельну К-120 завтовшки 0,12 мм

Зовні обмотку обгорнуть декількома шарами кабельного паперу.

Визначення розмірів котушки і перевірка можливості її розміщення на магнітопроводі. Якщо відомі розміри магнитонровода, діаметри дротів в ізоляції і число витків обмотки, то можна розрахувати розміщення обмоток.

Це робиться в такій послідовності:

1. Визначають довжину обмотки l: для каркаса з щічками вона рівна відстані між щічками; при використовуванні гільзи довжина обмотки l, що рекомендується, приведена в табл. 9.2.

2. Число витків в шарі кожної обмотки

(9.3)

де ky — коефіцієнт, що враховує нещільність укладання дроту (див. табл. 9.4); — діаметр дроту в ізоляції для обмотки, що розраховується.

Таблиця 9.4

Значення коефіцієнта ky нещільності укладання дроту

, мм	0,06—0,2	0,21—0,30	0,31—0,40	0,41—0,65	більше 0,65
	0,83	0,86	0,92	0,93	0,95

3. Число шарів кожної обмотки

(9.4)

здесь— число витків обмотки, що розраховується.

Отримане значення слід округляти до найближчого більшого цілого числа.

4. Після цього потрібно перевірити, чи укладеться обмотка з урахуванням зменшення числа витків по табл. 9.3 в отримане число шарів; повинна виконуватися умова

(9,5)

де — закруглене значення числа шарів. Якщо умова (9.5) не виконується, то число шарів слідує збільшити на 1 або зменшити діаметр дроту і перевірку повторити.

5. Товщина кожної обмотки котушки

(9.6)

де — товщина міжшарової ізоляції обмотки, що розраховується.

6. Товщина котушки з урахуванням товщини міжобмотувальної ізоляції і товщини гільзи

(9.7)

де — товщина міжобмотувальної ізоляції;— товщина гільзи (див. табл. 9.2);— зовнішня ізоляція.

7. Зазор між котушкой і магнітопроводом

(9.8)

де з — ширина вікна магнітопровода (див. табл. 9.2).

Для трансформаторів стрижньової конструкції

8. Відстань від каркаса (гільзи) до середини першої обмотки

(9.9)

до середини обмотки з номером i

(9.10)

9. Довжина середнього витка кожної обмотки

(9.11)

де М — зовнішній периметр гільзи обмотки (див. табл. 9.2).

Довжина дроту обмотки

(9.12)

де — число витків дроту обмотки.

Розрахунок опору обмотки. Опір дроту обмотки знаходимо по формулі

(9.13)

де p — питомий опір дроту (для міді p= 0,0175 (Ом-мм2)/м); l — довжина дроту обмотки, м; d— діаметр дроту, мм

Довжину дроту обмотки розраховуємо по формулі

(9.14)

Тут — число витків обмотки; lср — середня довжина витка, мм

Кріплення елементів конструкції. Після збірки котушки з магнітопроводом необхідно закріпити його окремі частини, щоб при подальших технологічних операціях і експлуатації не відбувалося їх взаємне переміщення. В осоружному випадку через появу або зміну зазору мінятиметься магнітна проникність, що у силових трансформаторів приведе до збільшення струму холостого ходу, а у низькочастотних — до зміни індуктивності первинної обмотки. Якщо магнітопровід складається із стрічкових С-образних сердечників, то їх жорстке кріплення може бути виконано, як показано на мал. 9.10.

Герметизація трансформаторів. При експлуатації ряду категорій апаратури трансформатори і дроселі працюють в повітрі з підвищеною вогкістю, що може викликати передчасний пробій ізоляції через погіршення ізоляційних властивостей матеріалів. Крім того, через постійну дію вологи інтенсивно протікають процеси електрохімічної корозії дротів, внаслідок чого може відбутися їх повне руйнування.

Мал. 9.10.

Фрагмент складального креслення трансформатора:

I — котушка; 2 — сердечник; 3 — обойма; 4 — планка; 5 — стягування

Для захисту трансформаторів і дроселів від дії волога застосовує просочення котушки ізоляційними лаками і компаундами. В результаті просочення відбувається зменшення температури нагріву дроту, оскільки просочувальний матеріал заповнює повітряні проміжки між витками котушки, що покращує її теплопровідність і сприяє більш інтенсивному відведенню теплоти до поверхні трансформатора. Проте лаки і компаунди, вживані для просочення, не повинні руйнувати ізоляцію дротів. Щоб просочувальний матеріал добре заповнював найменші отвори, він повинен володіти доброю проникаючою здатністю.

На практиці застосовують велику кількість просочувальних матеріалів, наприклад лак АФ17 (на основі алкидно-фенолової смоли), лак 100АСФ (на основі алкидно-стиролової, глифталевой і фенолсиликоновой смол), компаунд Д1 на епоксидній основі і ін. Тонка плівка лака, що утворюється при висиханні, не здатна надійно захищати котушку від тривалої дії підвищеної вогкості.

Трансформатори і дроселі, які призначені для роботи в жорстких кліматичних умовах, після збірки додатково покривають волого захисним шаром емалі товщиною від декількох десятих до одиниць міліметрів. Матеріали, вживані для такого поверхневого захисту, повинні створювати монолітний шар, що володіє добрим вологозахистом, а також повинні мати надійне зчеплення з котушкой і магнитопрово-будинок. При дії підвищеної температури ці матеріали не повинні руйнуватися. Широко застосовуються для поверхневого захисту трансформатор емалі на основі епоксидних смол з наповнювачами (наприклад, ОЭП4171).