Коэффициент заполнения сердечника сталью kс в зависимости от толщины пластин и технологии изготовления сердечника

Сердечник		Значения kс при толщине стали, мм
тип	изоляция	0,5	0,35	0,2
Шихтованный Ленточный	Лак Эмаль	0,93 0,93	0,90 0,92	0,85 0,90

2.3.11. Обмоточный провод

В качестве обмоточных проводов для трансформаторов малой мощности обычно применяют эмалированные провода из меди круглого сечения (табл. 2.6).

Таблица 2.6

Размеры обмоточных эмалированных проводов для трансформаторов малой мощности

Марка провода	Класс нагревостойкости изоляции		Напряжение пробоя изоляции, кВ
ПЭЛ		Y		0,3 – 1, 2
ПЭВ-1		А		0,4 – 2,0
ПЭВ-2		А		0,4 – 2,0
ПЭВТЛ-1		Е		0,4 – 2,0
ПЭВТЛ-2		Е		0,4 – 2,0
ПЭТВ		В		0,5 – 2,0

Размеры обмоточных проводов приведены в Приложении 3.

2.4. Пример расчета однофазного силового корабельного трансформатора

Исходные данные для расчета:

U₁ = 200 В; U₂ = 100 В; I₂ = 1А; cоs φ₂ = 0,8 (φ₂ = 37°), f = 50 Гц.

2.4.1. Расчет полной мощности вторичной обмотки (нагрузки)

S₂ = U₂I₂ = 100·1 = 100 ВА.

2.4.2. Выбор оптимальных значений плотности тока J

в обмотках, относительного изменения напряжения

вторичной обмотки Δu₂ и КПД η трансформатора

В соответствии с рекомендациями пп. 2.3.5, 2.3.6 и 2.3.7 выбираем:

J = 1,9 A/мм² = 1,9·10 ^{– 6} А/ м²; Δu₂ = 0,1; η = 0,85 .

2.4.3. Расчет намагничивающего тока I₀

Коэффициент трансформации

Приведенный ток вторичной обмотки трансформатора

По графику из п. 2.3.4 находим отношение I₀ /I₂, а затем намагничивающий ток I₀:

2.4.4. Расчет тока первичной обмотки I₁

Активная I'_2a и реактивная I'_2p составляющие приведенного тока вторичной обмотки I'₂:.

I'_2a = I'₂ cos φ₂ = 0,556·0,8 = 0,445 A.

I'_2p = I'₂ sin φ₂ = 0,556·0,6 = 0,334 A.

Ток первичной обмотки (при пренебрежении активной составляющей намагничивающего тока I₀ ≈ I_{0 p})

2.4.5. Расчет габаритной мощности трансформатора S_тр

Полная мощность первичной обмотки

S₁ = U₁I₁ = 200·0,662 = 132,4 BA.

Очевидно, что S₁ > S₂ согласно закону сохранения энергии.

Габаритная мощность

2.4.6. Выбор материала и типоразмера сердечника

трансформатора

Выбираем ленточный (ШЛ) разрезной сердечник из горячекатаной стали марки 1212. Толщина ленты 0,5 мм.

Из Приложения 1 определяются удельные потери энергии для частоты 50 Гц :

P_{1 / 50} = 3,1 Вт/кг.

В соответствии с пп. 2.3.3, 2.3.11 выбираем оптимальные значения амплитуды индукции В_т магнитного поля в сердечнике и конструктивные коэффициенты k_с , k₀ :

B_m = 1,3 Тл; k_c = 0,93; k₀ = 0,32.

Расчетное значение S_сS₀:

По Приложению 2 выбираем сердечник магнитопровода с ближайшим, меньшим по отношению к расчетному, значением S_сS₀. Данному условию удовлетворяет сердечник типоразмера ШЛ 25×32 с произведением:

S_сS₀ = 8·16 = 128 см⁴.

Основные размеры сердечника:

a = 25 мм = 2,5 см; b = 32 мм = 3,2 см;

с = 25 мм = 2,5 см; h = 62,5 мм = 6,25 см.

Справочные величины выбранного сердечника:

S_с = 8 см² =8·10 ^{- 4} м²;

S₀= 16 см²;

m_с= 1,2 кг.