5.7 Определение средней длины витков обмоток

Средние длины витков обмоток определяются на основании действительных геометрических размеров стержня и обмоток. Они зависят также от расположения обмотки на стержне.

- для обмотки 2, расположенной непосредственно на стержне:

- для обмотки 1, расположенной в середине катушки:

- для обмотки 3, расположенной снаружи катушки:

На рисунке 7 представлен порядок расположения обмоток по отношению к стержню:

Рис. 7. Определение средней длины витков обмоток.

5.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ МЕДИ ОБМОТОК

Масса меди обмоток определяется по формулам:

где г/см³- удельная масса меди;

- полные числа витков обмоток;

- средние длины витков, см;

- площади поперечного сечения проводов без изоляции, мм².

Общая масса меди обмоток трансформатора:

.

5.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ В МЕДИ ОБМОТОК

При определении потерь учитывается полный вес меди обмоток, включая и регулировочные витки. Расчетная температура принимается равной (для класса изоляции А).

Потери в меди первичной обмотки:

Потери в меди вторичных обмоток

где 2,4 - омическое сопротивление 1 кг медной проволоки с сечением в 1 мм² при температуре .

Суммарные потери в меди обмоток:

5.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СТАЛИ МАГНИТОПРОВОДА

При пластинчатом магнитопроводе масса стержня определяется по формуле:

Масса ярем:

где .

Масса магнитопровода:

5.11 ПРОВЕРКА ОТНОШЕНИЯ МАССЫ СТАЛИ К МАССЕ МЕДИ

По полученным значениям и необходимо определить величину . Она должна находиться в пределах, которые рекомендованы в начале расчета.

Полученное значение отношения массы стали к массе меди незначительно отличается от принятого и находится в пределах , рекомендуемых для расчета ТММ по критерию минимума стоимости.

5.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ В СТАЛИ МАГНИТОПРОВОДА

При пластинчатых магнитопроводах и частоте 50 Гц определяются потери, Вт:

в стержне

в ярме

где =1,1…1,3 – коэффициент, учитывающий увеличение потерь в магнитопроводе вследствие штамповки и наличия стяжных шпилек или болтов для его сборки; =1,2 Вт/кг – удельные потери в стали марки 1512 с толщиной листа 0,35 при индукции 1,0 Тл и частоте 50 Гц; – окончательные значения магнитной индукции в стержне и ярме, Тл.

Эти величины определяются по формулам, Тл:

Полные потери в стали магнитопровода:

5.13 Проверка отношения потерь в меди к потерям в стали

Для трансформаторов при частоте 50 Гц отношение обычно составляет (1,25… 2,5).

Полученный результат находится в рекомендуемых пределах (1,25… 2,5).

5.14 Определение тока холостого хода

Ток холостого хода определяется по формуле:

Активная составляющая тока холостого хода зависит от величины потерь в стали сердечника и потерь в меди первичной обмотки при прохождении по ней тока холостого хода. Последние очень малы по сравнению с потерями в стали, ими обычно пренебрегают и считают, что

При пластинчатых магнитопроводах броневого типа намагничивающий ток определяется по формуле, A:

где - коэффициент, учитывающий наличие в намагничивающем токе высших гармоник, определяется по таблице 5.9 в зависимости от величины магнитной индукции в магнитопроводе;

- напряженность (амплитудное значение) магнитного поля (А/см) в стержне и ярме, определяемая в соответствии с величиной индукции и маркой стали по таблице 5.10;

– длина магнитной силовой линии в стержне;

– величина эквивалентного воздушного зазора.

Ток холостого хода:

Далее определяют значение тока холостого хода в процентах по отношению к номинальному току первичной обмотки:

В относительных единицах расчетный ток холостого хода равен 0,39 от , что незначительно отличается от предварительно принятого значения тока и находится в допустимых пределах для пластинчатых сердечников магнитопровода (0,3…0,5) .