Учебное пособие 800110

где f – частота переменного тока, Гц; В – индукция в гауссах. Выбирается для номинальной ступени в соответствии с таблице 9; Е1 – ЭДС первичной обмотки трансформатора, В. При расчетах можно принимать Е1 = U1 – при электромагнитном контакторе и Е1 = U1 – 20 – при игнитронном контакторе.

Таблица 7 - Допустимые плотности тока для проводов и выводов катушек первичной обмотки с изоляционными материалами класса «А»

_________________

Примечание: для первичной обмотки с изоляционными материалами класса «Е» плотности тока по пунктам I и II должны быть повышены на 10 %, для класса «В» - 15 %.

19

Таблица 8 - Допустимые плотности тока вторичной обмотки с изоляционными материалами класса «А», «Е», «В»

В трансформаторах стержневого типа расчетная величина активного сечения относится ко всем участкам магнитной цепи, а в трансформаторах броневого типа – к среднему стержню, на котором расположены обмотки.

При определении полного сечения сердечника необходимо учитывать коэффициент заполнения КЗ, который показывает, какую часть геометрического сечения сердечника занимает активное сечение.

Коэффициент КЗ зависит от толщины листов, от вида межлистовой изоляции и от плотности запрессовки.

Для лакированных сталей:

где SЖ – толщина отдельных листов пакета, мм (выбирается в зависимости от марки стали по табл. 9).

Таким образом, полное сечение сердечника равно:

20

Таблица 9 - Рекомендуемые величины индукции стали сердечников контактных трансформаторов

2.5.17 Определение размеров сердечника. Площадь окна сердечника определяется суммарной площадью обмоток g, которые необходимо разместить в окне:

21

где КЗО – коэффициент заполнения окна.

Коэффициент заполнения окна показывает, какую часть площади окна занимает непосредственно обмоточный провод. Остальная часть окна предназначается для изоляции обмоток, прокладок и воздушных зазоров между катушечными группами, а также между сердечником и обмотками. КЗО зависит от габаритов трансформатора и выбирается в соответствии с таблицы 10.

Таблица 10

Таблица 11 - Размеры магнитопроводов

И

22

Продолжение таблицы 11

По рассчитанной площади окна в таблице 11 определяют размеры пластин трансформаторного железа.

2.5.20 Разбивка первичной обмотки по катушкам. При распределении первичной обмотки по катушкам необходимо, чтобы каждая катушка изготавливалась из провода одного сечения и включала витки целых частей или нескольких секций.

23

Количество катушек должно быть четным и обычно выбирается в пределах от 4 до 10.

Например, обмотку, показанную на рисунке 8, можно разбить на 6 катушек (по две катушки на каждую секцию), из которых две – по 4 витка (секция 1), две – по 8 витков (секция 2) и две по 16 витков (секция 3). Эту же обмотку можно разбить на 4 катушки – две по 4 + 8 витков первой и второй секции и две катушки по 16 витков третьей секции. Возможны и другие варианты.

Рисунок 8 - Распределение первичной обмотки по катушкам

2.5.21 Расчет размеров обмоточных проводов первичной обмотки. Толщина изолированного обмоточного провода рассчитывается для каждой катушки по формуле

где Б – ширина окна магнитопровода, мм; К - число витков в ка-

тушке; ПР - толщина изоляционной прокладки между витками, мм

(таблице 12); (10 15)- величина двух зазоров между сторонами катушки, ярмом и стержнем, мм; 7 – увеличение размера за счет изоляции, пропитки катушки и т.п., мм.

Толщина голого обмоточного провода равна:

а = аИЗ - δИЗ, (40)

где δИЗ – толщина изоляции выбирается по табл. 13. Ширина голого провода каждой катушки равна:

a

где gK - принятое сечение провода катушки.

24

Таблица 12 - Электроизоляционные материалы, применяемые в контактных трансформаторах, марки провода: ПБД, АПБД, МГМ, АМ

Таблица 13 - Максимальная толщина изоляции медных и алюминиевых проводов, мм

25

Рассчитанные размеры проводов для каждой катушки округляются до ближайших размеров по ГОСТ 14111-86.

При выборе размеров проводов необходимо учитывать следующее:

1.Применение проводов шириной более 14,5 мм нецелесообразно из-за значительного увеличения потерь мощности.

2.Не следует выбирать провода, у которых толщина превышает ширину. Это создает затруднения при намотке и вызывает искажение формы катушки.

Для окончательно выбранных проводов определяется фактическая плотность тока (если она превышает допустимую плотность, рекомендуемую таблице 7, необходимо выбрать провод большего сечения).

2.5.22 Определение радиальных размеров каждой катушки (рисунок 9):

где АК – радиальный размер катушки, мм; 2 мм – толщина двух изоляционных прокладок (гильз), внутренней и наружной; 3 мм – толщина внутренней изоляции с двух сторон катушки с учетом зазоров между слоями и разбухания ее после пропитки; 2 мм – увеличение радиального размера катушки после снятия ее с оправки.

Для нормального размещения катушки в окне необходимо, чтобы Б – АК ≥ 6 мм.

2.5.23 Определение аксиального размера катушек

где 3 мм – толщина наружной изоляции с двух сторон катушки с учетом зазоров между слоями изоляции и разбухания ее после пропитки.

Рисунок 9 - Общие размеры катушки первичной обмотки

26

где 2А – ширина стержня, на который одевается катушка, мм; Ж – зазор между катушкой и стержнем, равный 10 – 15 мм.

Внутренний размер по длине:

где h – толщина пакета железа, мм; Г – зазор между катушкой и стержнем, который принимается в пределах от 20 до 43 мм (10 – 21,5 мм на сторону).

Внутренний радиус закругления принимается равным:

RК = 10 ÷ 15 мм.

2.5.25 Определение сечения диска вторичного витка Число дисков вторичного витка вдвое меньше, чем количество

катушек первичной обмотки. Сечение каждого диска составит:

где g2 – сечение вторичного витка, мм2; n – количество дисков вторичного витка.

2.5.26 Определение радиального размера диска совместно с трубкой (рисунок 10)

стержнем с одной стороны, мм; Н – зазор между трубкой и стерж-

Полученная величина округляется до целого значения. Наружный диаметр трубки выбирается равным толщине диска. Не рекомендуется выбирать диаметр трубки менее 5 мм.

27

2.5.28 Определение радиального размера диска:

2.5.29 Уточнение сечения одного диска вторичного витка:

2.5.32 Определение общих размеров диска вторичного витка (рисунок 10). Внутренний размер диска по ширине равен:

Рисунок 10 - Общий вид и размеры дисков вторичного витка

28