5. Расчет обмотки вн

Выбираем схему регулирования по рисунку 4 [1] с выводом концов всех трех фаз обмотки к одному трехфазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 1,4 А. Наибольшее напряжение между контактами переключателя в одной фазе: рабочее 10/√3%U₂, т.е. 577 В; испытательное 2∙10/√3%U₂, т.е. 1544 В.

Рисунок 4 – Схема регулирования напряжения обмотки ВН

Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении

Принимается число витков

Число витков на одной ступени регулирования

где В.

Для пяти ступеней:

Напряжение, В Число витков на ответвлениях

Ориентировочная плотность тока

Ориентировочное сечение витка

По таблице 5.8 подтверждаем выбор цилиндрической многослойной обмотки из круглого медного провода.

Так как по таблице 5.1 /1/ минимальный сортамент обмоточного провода марки ПБ равен 1.18 мм с сечением 1,094 мм², то выбирается провод марки ПБО (провод медный изолирован одним слоем хлопчатобумажной пряжи; выпускаются диаметрами 0,2–0,1 /3/). По ориентировочному сечению витка по таблице /4, табл. В/ выбирается круглый провод с сечение 0,785 мм². При диаметре провода марки ПБО диметром 1–1,45 мм, двухсторонняя изоляция равна 0,14 мм /4, табл. Б/.

При использовании алюминиевого провода ориентировочное сечение витка получается несколько выше, но алюминиевые провода выпускаются больших диаметров, чем медные. Таким образом, в данном случае при использовании алюминиевого провода плотность тока в обмотке ВН будет очень низкой.

Рисунок 5 – Сечение витка

Число параллельных проводов n_в2 = 1, мм².

Полное сечение витка определяется по формуле

Плотность тока в обмотке ВН

Отличие от среднего значения плотности тока

что является допустимым (не более 10%)

Высота обмотки

Число витков в слое

принимается

Число слоёв в обмотке

Число слоёв в обмотке округляется до ближайшего большего значения, т.е. n_сл2 = 11.

Определяется рабочее напряжение двух слоёв

Междуслойная изоляция по таблице 4.7 – кабельная бумага марки К-120 по ГОСТ23436-83Е, 2 слоя, выступ изоляции 10 мм с каждого торца обмотки.

Общая толщина междуслойной изоляции мм.

Обмотки наматываются в 10 слоев. Всего 1919 витков. Обмотка разделяется на две концентрические катушки – внутреннюю (не более 1/3…2/5) В в 3 слоя и внешнюю Г в 7 слоев. Между катушками осевой охлаждающий канал шириной 5 мм.

Радиальный размер обмотки

Внутренний диаметр обмотки

Внешний диаметр обмотки

Масса металла обмотки

где

Основные потери

Коэффициент добавочных потерь

где

Плотность теплового потока на поверхности обмотки по формуле (7.19)

меньше 1200 Вт/м².

Поверхность охлаждения

Масса провода по таблице 5.4

Масса металла двух обмоток

Масса провода двух обмоток

ВЫВОД: окончательно выбрали конструкции обмоток НН и ВН, подобрали сечения проводов и оценили тепловое состояние спроектированных обмоток. У обеих обмоток расчетные значения плотностей теплового потока не превышают предельно допустимого значения в 1200 Вт/м², значит обмотки спроектированы верно.