- •Расчет маломощных трансформаторов
- •Оглавление
- •Список условных обозначений
- •Маломощные силовые трансформаторы
- •Общие сведения
- •Типы маломощных трансформаторов
- •Форма поперечного сечения стержня и катушек
- •Выбор материала для сердечника
- •Расчет маломощных однофазных и трехфазных трансформаторов
- •Определение токов трансформатора
- •Выбор индукции в стержне и ярме сердечника трансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмоток трансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника трансформатора
- •Определение числа витков обмоток трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Выбор изоляции проводов обмоток
- •Определение высоты и ширины окна сердечника трансформатора
- •Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Вес меди обмоток трансформатора
- •Потери в меди обмоток трансформатора
- •Вес стали сердечника трансформатора
- •Потери в стали сердечника трансформатора
- •Определение тока холостого хода трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Активное падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Индуктивные падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Полные сопротивления и напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора
- •Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Сводные данные расчета трансформатора
- •Пример расчета маломощного однофазного трехобмоточного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Маломощные силовые автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет маломощных однофазных автотрансформаторов
- •Расчетная мощность автотрансформатора
- •Определение токов автотрансформатора
- •Определение токов отдельных частей обмотки автотрансформатора
- •Выбор индукции в стержне сердечника автотрансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмотки автотрансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника автотрансформатора
- •Определение числа витков обмотки автотрансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмотки
- •Выбор изоляции проводов обмотки
- •Изменение напряжения автотрансформатора при нагрузке
- •Проверка автотрансформатора на нагревание
- •Пример расчета маломощного однофазного автотрансформатора с секционированной обмоткой Задание
- •Выбор типа и основных соотношений автотрансформатора
- •Импульсные автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет импульсных трансформаторов
- •Определение средней мощности и токов трансформатора
- •Типы импульсных трансформаторов
- •Выбор приращения индукции и толщины листов материала сердечника
- •Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора
- •Определение числа витков трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Укладка обмоток и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Средние длины витков обмоток трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Намагничивающий ток трансформатора
- •Параметры импульсного трансформатора и проверка искажения трансформируемого импульса
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Пример расчета импульсного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Список литературы
Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
При расположении обмоток на стержнях сердечника трансформатора нужно иметь в виду следующее. Чем меньше диаметр обмоточного провода, тем выше его стоимость. Поэтому для уменьшения общей стоимости трансформатора целесообразно обмотку с более тонким проводом располагать на стержне первой.
В случае трехобмоточных трансформаторов, в целях уменьшения взаимного влияния вторичных обмоток друг на друга при изменении нагрузки в них, желательно первичную обмотку располагать на стержне между вторичными обмотками. Однако в маломощных силовых трансформаторах индуктивные сопротивления обмоток весьма незначительны, и их влияние на падение напряжения в трансформаторе при нагрузке невелико. Ввиду этого в рассматриваемых трансформаторах практически можно отступать от теоретического положения размещения первичной обмотки на стержне между вторичными и взаимно размещать их в зависимости от конструктивных и других соображений.
Для уточнения ширины окна сердечника bнеобходимо вычислить радиальную толщину обмоток трансформатора. Число витков первичной обмотки в одном слое рассчитывается по следующей формуле:
где d1иберется из пункта 1.2.6.,
H– из пункта 1.2.8.;
1– расстояние от обмотки до ярма, обычномм.
В случае применения в броневом трансформаторе штампованных листов с одним зазором длина катушек по условиям сборки должна быть меньше длины стержня на 5–10%. В таком случае число витков в слое следует вычислять по формуле
.
В случае однофазного двухкатушечного трансформатора стержневого типа (Рис. 1 .9 а) обмотки располагаются на двух катушках с одинаковым числом витков, поэтому число витков на каждой катушке будет
.
т.е. обмотка делится по катушкам поровну. Число слоев первичной обмотки равно
.
полученное значение m1округляется до ближайшего большего целого числа.
Число слоев первичной обмотки однофазного однокатушечного или броневого трансформаторов (Рис. 1 .9, бив)
полученное значение m1округляется до ближайшего большего целого числа.
Толщина первичной обмотки
,
где 1– толщина изоляционной прокладки между слоями;
d1и– берется из пункта 1.2.6.
а). |
б). |
в). |
Рис.1.9. Формы катушек маломощных двухобмоточных трансформаторов: а – стержневого двухкатушечного; б – стержневого однокатушечного; в – броневого
Изоляционные прокладки следует применять лишь при напряжении между слоями свыше 50 В. Толщина изоляционных прокладок обычно не превышает 0,05–0,08 мм.
Число витков вторичной обмотки в одном слое
В однофазном двухкатушечном трансформаторе стержневого типа число витков на стержне делится по катушкам поровну (см. Рис. 1 .9, а)
Число слоев вторичной обмотки каждой катушки равно
полученное значение m2округляется до ближайшего большего целого числа.
Число слоев вторичной обмотки однофазного однокатушечного или броневого трансформаторов (см. Рис. 1 .9, бив)
полученное значение m2округляется до ближайшего большего целого числа.
Толщина вторичной обмотки
где d2иберется из позиции 6;
2=1.
В случае трансформатора с тремя и более обмотками толщина обмоток вычисляется аналогичным образом.
Ширина окна сердечника однофазного трансформатора с одной круглой катушкой (см. Рис. 1 .9, б)
где – зазор от стержня до катушки (см. Рис. 1 .9,б);
0= 1,02,0 – толщина изоляции между катушкой и стержнем, выполняемой обычно из электрокартона;
12,23, …,3n– толщина изоляции между обмотками, выполняемой обычно в маломощных трансформаторах из электрокартона толщиной 0,50–1,0 мм;
3– расстояние от катушки до второго стержня, принимаемое обычно в пределах3= 35 мм;
1,2,3, …,n– толщины соответствующих обмоток в миллиметрах.
Ширина окна однофазного трансформатора с двумя круглыми катушками, а также трехфазного трансформатора с аналогичными катушками (Рис. 1 .9, а)
,
где 3– расстояние между катушками, обычно3= 35 мм.
Ширина окна однофазного трансформатора с одной прямоугольной катушкой (см. Рис. 1 .9, в)
,
где k2– коэффициент увеличения толщины катушки за счет неплотностей прилегания слоев, в результате чего катушка приобретает овальный вид. Величина этого коэффициента зависит от упругости проволоки и натяжения ее при намотке; ориентировочно можно принять
k2 = 1,21,3.
Ширина окна однофазного трансформатора с двумя прямоугольными катушками, а также трехфазного трансформатора с аналогичными катушками
.
Проверка правильности выбранных величин Hиbпо их отношению:
;
если полученное отношение выходит за указанные пределы, следует соответственно изменить высоту окнаH, снова проверить укладку обмотки и определить новое значение ширины окнаb.