5.3 Определение числа витков обмоток трансформатора.

С учетом требования минимума стоимости трансформатора и уменьшения потоков рассеивания обмотки на стержне располагаем следующим образом (рис.4)

вторичная обмотка 2, имеющая меньший ток нагрузки - непосредственно на стержне;

вторичная обмотка 3 - снаружи катушки;

первичная обмотка 1 - между вторичными обмотками.

Рис.4 – Расположение обмоток в окне трансформатора

Действующее значение ЭДС обмоток:

первичной

;

вторичных

;

,

где падение напряжения в обмотках выбираем по таблице 5.4. с учетом конструкции магнитопровода и суммарной полной мощности вторичных обмоток .

Таблица 5.4.

Падение напряжения в обмотках

Частота, Гц	Величина	Падение напряжения в обмотках ,%
		Суммарная мощность вторичных обмоток , ВА
		15-50	50-150	150-300
50		13-6	6-4,5	4,5-3
		18-10	10-8	8-6

Для принятой конструкции магнитопровода трансформатора при ∑S=100 ВА, принимаются: , , .

Предварительно значение числа витков обмоток:

первичной

вторичных

Значении индукции в стержне с учетом пересчета витков, Тл,

.

Число вольт на один виток любой обмотки, В/виток,

В/виток.

5.4 Определение геометрических размеров обмотки. Определение площади окна магнитопровода

Расчет обмотки может выполнятся исходя их различных критериев оптимальности. Так при требовании минимальной стоимости, следует использовать медный провод марки ПЭЛ. При требовании минимума массы следует выбирать медный провод марки ПЭВ-1. Номинальные размеры обмоточных проводов круглого сечения приведены в Приложении табл.1. Выбор сечения провода определяется токовой нагрузкой, т.е. допустимой плотностью тока, зависящей от места расположения обмотки по отношению к стержню и суммарной полной мощностью вторичных обмоток и условиями охлаждения. Необходимо иметь в виду, что в табл. 5.2 приведены средние значения плотности тока для всей катушки в целом.

Выбирая плотность тока в обмотке, расположенной непосредственно на стержне, следует уменьшить среднее значение плотности тока на 15 - 20%, а в обмотках, расположенных на наружной поверхности катушек следует увеличить плотность тока на 10-15 %.

В рассматриваемом примере расчета при расположении обмоток на стержне в следующем порядке , принимаются следующие значения плотности тока:

∆' = 2,2 А/мм²

А/мм²

А/мм²

Предварительное значение поперечных сечений проводников обмотки, мм²,

По приложению табл.1 находятся ближайшие к рассчитанным стандартные провода и выписываются их размеры. Эти размеры будут использоваться в дальнейших расчетах.

Если расчетное сечение провода более 5 мм², то данную обмотку следует наматывать в два параллельных провода.

Стандартные сечения голых проводников, мм²:

Диаметры проводов, мм:

; ; ,

где - диаметр голого провода, - диаметр изолированного провода.

Уточненные плотности тока в обмотках из стандартного провода, А/мм²:

Определение площади окна магнитопровода. По таблице 5.5. выбираем в зависимости от суммарной полной мощности коэффициент заполнения окна сердечника . Он показывает, какую часть площади окна занимает непосредственно обмоточный провод. Остальная часть площади окна предназначена для изоляции обмоток, прокладок, воздушного зазора между катушкой и ярмом.

Таблица 5.5.

Коэффициент заполнения окна

Частота, Гц	Коэффициент заполнения окна
	Суммарная мощность вторичных обмоток, Вт
	15-50	50-150	150-300
50	0,22-0,28	0,28-0,34	0,34-0,36

_{При ∑S=10}0 ВА принято

Предварительное значение площади окна магнитопровода.