3.2Определение числа витков обмоток.

Если падение напряжений на обмотках выразить в процентах от номинальных значений напряжений на соответствующих обмотках, то значение ЭДС примут вид:

;

;

.

Электродвижущая сила на виток

Число витков обмоток

Число витков округляем до 25 и производим перерасчет чисел витков других обмоток и магнитной индукции

3.3Определение потерь в стали и намагничивающего тока.

Потери в стали определяются по формуле

где - удельные потери, Вт/кг;

- масса стали, кг.

Величина удельных потерь в сердечнике зависит от значения магнитной индукции , марки стали, толщины листа, частоты сети и типа сердечника. Она определяется по кривой изображенной на рис.4 в [4]

Активная составляющая намагничивающего тока

Реактивная составляющая намагничивающего тока определяется по формуле

где - напряженность поля в стали (А/см), определяемая для магнитной индукции из кривых намагничивания, приведенных на рис. 9 [4];

- число зазоров (стыков) на пути силовой линии. Рекомендуется выбирать конструкцию сердечника с числом стыков ;

- величина эквивалентного воздушного зазора в стыках сердечника трансформатора ;

- число витков первичной обмотки;

- средняя длина силовых линий, см.

Ток первичной обмотки при номинальной нагрузке

Ток холостого хода

Относительное значение тока холостого хода

Так как величина относительного тока холостого хода лежит в пределах , то выбор магнитопровода можно считать оконченным.

Коэффициент мощности

3.4Электрический и конструктивный расчет обмоток.

Зная среднее значение плотности тока , найдем плотность тока всех обмоток. Обмотки располагаются в порядке 2, 1, 3 (где обмотка №2 является выходной обмоткой большего напряжения), поэтому следует принять

Выбранные плотности тока используются лишь для предварительного определения сечений и диаметров проводов. Окончательно эти величины могут быть определены только после выполнения конструктивного и теплового расчета обмоток.

Ориентировочные значения сечения проводов

По таблице П1-1 в [5] выбираем стандартные сечения и диаметры проводов и выписываем необходимые справочные данные, рекомендуемая марка провода ПЭВ-1.

Номинальное сечение	мм2		1,0568	0,2376	2,217
Номинальный диаметр провода по меди	мм		1,16	0,55	1,68
Наибольший наружный диаметр	мм		1,24	0,6	1,76
Масса 1м медного провода	г		9,40	2,11	19,7

Находим фактические плотности тока в проводах по формуле

Вычисляем амплитудные значения рабочих напряжений

Определяем по кривой на рис. 10 в [4] испытательные напряжения обмоток и записываем их.

Для обеспечения надежной работы обмоток необходимо выбирать изоляционные расстояния так, чтобы во время работы в нормальных условиях и при испытании повышенным напряжением катушка трансформатора не повреждалась.

Рис. 1

С целью закрепления витков обмоток и предотвращения их сползания свободное пространство между крайними витками и краем каркаса заполняют теми же материалами, которые применяются для межобмоточной и межслоевой изоляции.

При намотке на каркасе допустимую осевую длину обмотки находим по формуле

где - толщина щечки каркаса 1,5мм;

- длина каркаса.

Толщину каркаса принимаем 1,5мм. Поверх каркаса наматывают изоляционную бумагу, обеспечивающую лучшую укладку провода и усиливающую изоляцию. Для этой цели применим два слоя пропиточной бумаги марки ЭИП-63Б (толщина 0,11мм).

Толщина межслоевой изоляции

для первой обмотки - (пропиточная бумага ЭИП-63Б)

для второй обмотки - (пропиточная бумага ЭИП-50)

для третьей обмотки - (пропиточная бумага ЭИП-63Б)

Толщина межобмоточной изоляции определяется в зависимости от величины испытательного напряжения обмотки с наибольшим напряжением. Для межобмоточной изоляции между 1 и 2 обмотками применяем три слоя кабельной бумаги марки К-12, так как наибольшее напряжение .

Для межобмоточной изоляции между 1 и 3 обмотками применяем два слоя кабельной бумаги марки К-12, так как наибольшее напряжение .

Количество слоев наружной изоляции выбирается в соответствии с рабочим напряжением последней обмотки. Наружную изоляцию выполняем из одного слоя кабельной бумаги марки К-12 и одного слоя батистовой ленты толщиной 0,16мм.

Число витков в одном слое каждой обмотки находим по формуле

где - коэффициент укладки провода в осевом направлении, определяется по кривой на рис. 12 в [4];

Число витков в каждой обмотки , , .

Число слоев определяем из выражения

Под величиной для стержневых двухкатушечных трансформаторов понимаю половинное число витков обмотки.

Количество слоев округляем до ближайшего большего целого числа

Радиальный размер каждой обмотки вычисляется по формуле

Полный радиальный размер катушки определяется из выражения для чередования обмоток 2, 1, 3

где - зазор между каркасом и сердечником, принимается равным 0,5мм;

- толщина каркаса с учетом дополнительной изоляции поверх каркаса,

;

, , - радиальные размеры обмоток, мм;

- толщина наружной изоляции,

- толщина межобмоточной изоляции;

- коэффициент неплотности межобмоточной изоляции, определяется по рис. 15 в [4] ( , );

- коэффициент выпучивания, при выполнении обмотки на каркасе принимается

- коэффициент неплотности намотки наружной изоляции, принимаем равным 1,7.

Найдем среднюю длину витка обмоток

где

при намотке обмоток в последовательности 2-я, 1-я, 3-я значения , , определяется по формулам

отсюда

Рис. 2

Массу меди каждой обмотки найдем из выражения

Найдем потери в каждой обмотке по формуле

Потери в катушках равны сумме потерь в отдельных обмотках

Проверим значение при , оно должно лежать в пределах

условие соблюдается.