3. Расчет обмоток низкого и высокого напряжения.

Обмотка НН - цилиндрическая многослойная из круглого провода.

Обмотка ВН - цилиндрическая многослойная из круглого провода.

3.1 Расчет обмотки низшего напряжения.

3.1.1. Число витков обмотки низшего напряжения (предварительное).

Принимаем 40витков

3.1.2 Уточненное значение напряжения витка.

U_В = U_1фн /w₁ = 400/40 = 10 В/вит

3.1.3 Уточненное значение индукции в стержне.

Приблизительно индукция остается прежней, равной 1,55 Тл.

3.1.4 Средняя плотность тока в обмотках.

К_Д – коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь в обмотках, потери в отводах, стенках бака и других металлических конструкциях, от гистерезиса и вихревых токов, от воздействия поля рассеяния (Л1, стр. 131, табл. 3.6); принимаем равным 0.95.

При сравнении полученного значения средней плотности тока в обмотках с наибольшим допустимым для данного типа по (Л1, стр. 257, табл. 5.7) видно, что полученное значение соответствует выдвигаемому требованию, т.е. 2.2<2.531<3.5.

3.1.5 Ориентировочное сечение витка обмотки низшего напряжения.

3.1.6 Выбор провода.

По этому сечению и сортаменту обмоточного провода выбираем для трансформаторов по табл.5.1. (с.211) выбирается провод подходящего сечения.

Выбираем провод АПБ*4*(5.5/10.5) по ближайшему большему сечению витка по отношению к расчетному П1=4x49.5=198 мм^2.

В знаменателе указаны размеры провода с изоляцией (2δ =0,4мм – толщина изоляции из кабельной бумаги на две стороны провода).

3.1.7 Уточненная плотность тока обмотки низшего напряжения.

3.1.8 Число витков в слое обмотки НН.

3.1.9 Число слоев в обмотке НН.

3.1.10 Рабочее напряжение двух слоев.

3.1.11 Общая толщина изоляции между двумя слоями.

По рабочему напряжению двух слоев по табл.4.7. (с.190) выбирается число слоев и общая толщина dмсл кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки.

Для U_мсл = 400В δ_мсл2 = 2×0,12 = 0,24мм.

Выбираем выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки НН (рис.4.6., с.184) l_в1=10мм.

3.1.12 Минимальная ширина вертикального охлаждающего канала между катушками обмотки НН.

В большинстве случаев по условиям охлаждения обмотка каждого стержня выполняется в виде двух концентрических катушек с осевым масляным каналом между ними.

Минимальная ширина масляного канала между катушками а₁₁ выбирается по табл.9.2. (с.426) а₁₁=5.5мм для l=0.446м

3.1.13 Радиальный размер обмотки НН, состоящей из двух катушек и радиального размера витка d’₁.

3.1.14 Внутренний диаметр обмотки.

Ширина канала между стержнем и обмоткой НН: а₀₁ = 15мм (Л1, стр. 183, табл. 4.4).

3.1.15 Наружный диаметр обмотки.

3.1.16 Полная поверхность охлаждения определяется по формуле (6.15) (с.269)

С=3 число активных стержней

Кз=0.75 учитывает закрытые обмотками рейки

=3,113 м²

3.2 Расчет обмотки вн.

3.2.1 Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении.

3.2.2. Число витков на одной ступени регулирования.

=37.5≈38вит

3.2.3 Число витков обмотки ВН на ответвлениях.

верхняя ступень

средняя ступень

номинальная ступень

средняя ступень

нижняя ступень

3.2.4 Плотность тока обмотки ВН.

3.2.5 Ориентировочное сечение витка обмотки ВН.

3.2.6 Выбор провода.

По табл.5.11. (с.211) выбираем провод ПБ×2.65/2.9 по ближайшему большему сечению витка по отношению к расчетному П₂=5.256 мм². Ближайшее сечение равно 5.515 мм².

В знаменателе указаны размеры провода с изоляцией (2δ =0,4мм – толщина изоляции из кабельной бумаги на две стороны провод

3.2.7 Уточнение значения плотности тока.

3.2.8 Число витков в слое обмотки ВН.

3.2.9 Число слоев обмотки ВН.

3.2.10 Рабочее напряжение двух слоев.

3.2.11 Общая толщина изоляции между двумя слоями.

По рабочему напряжению двух слоев выбираем в качестве межслоевой изоляции кабельную бумагу толщиной δ_м=0.12мм и число слоев n_м2=3 кабельной бумаги и определяем общую толщину изоляции между двумя слоями δ_мсл2 обмотки высшего напряжения (Л1, стр.190, табл. 4.7).

δ_мсл2 = 0,48мм.

Минимальный выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки НН l_в2=16мм.

3.2.12. Обмотка каждого стержня выполняется в виде двух концентрических катушек с осевым масляным каналом между ними. Число слоев внутренней катушки при этом должно составлять не более 1/3 - 1/5 общего числа слоев обмотки.

3.2.13 Радиальный размер обмотки.

а₂₂ = 6мм (Л1, стр. 426, табл. 9.2а) – минимальная ширина охлаждающего канала в обмотке.

3.2.14 Внутренний диаметр обмотки ВН.

а₁₂ = 0,009м – минимальное изоляционное расстояние между обмотками высшего и низшего напряжения (Л1, стр. 184, табл. 4.5).

3.2.15 Наружный диаметр обмотки ВН.

3.2.16. Полная поверхность охлаждения

С=3 число активных (несущих обмотки) стержней,

Кз =0.75 учитывает закрытие части обмотки рейками