4. Определение числа витков обмоток

предварительное число витков первичной обмотки. ω₁'= (Е₁ * 10⁴ ) / (4,44* ƒ B_с' k_с Q_с ), где Е₁ = U₁ ( 1- (ΔU₁% / 100)) , Е₂ = U₂ ( 1-+(ΔU₂% / 100)) , Е₃ = U₃ ( 1+ (ΔU₃% / 100)), а ΔU₁% = ΔU₂% = ΔU₃% ΔU₁%= ΔU%/2 , ΔU₂%= ΔU%/2 , ΔU₃%= ΔU%/2 ω'₁= U₁ ( 1- (ΔU₁% / 100)) * 10⁴ / (4,44* ƒ B_с' k_с Q_с) , При S₁₁ = 50 ÷ 150 ВА и ƒ = 50 Гц, ΔU% = 15-10. Примем ΔU% = 12.5% тогда: ω'₁= 220*(1-13,125/100)*10⁴ / (4,44*50*1,3* 0,95*13,5) = 828 Э. д. с. приходящаяся на один виток обмотки: е_ω = Е₁ / ω΄₁ *( ω'₃/ ω₃)= 191,1/ 828= 0.230(В/виток),

Число витков вторичных обмоток:

ω'₂= U₂ ( 1-+(ΔU₂% / 100)) /е'_ω = (48(1+13,125 /100 )/0.230= 236,1

ω'₃= U₃ ( 1+ (ΔU₃% / 100))/е'_ω = (36(1+13.125 / 100)/ 0.230 = 177,5

ω₃ = 85

Необходимо пересчитать остальные величины.

ω₁ = ω'₁*( ω₃ / ω'₃) = 828*(85/177,5)=397,4=>397

ω₂ = ω'₂*( ω₃ / ω'₃) = 236,1*(85/177,5)==>113

В_с = В'_с * (ω'₃ / ω₃) = 1.3*(177,5/85) = 2,7 (Тл).

Найдем напряжение на вторичных обмотках при холостом ходе:

U₂₀ =Е₂₀ = еω ω₂ = 0,230*113=25,99 (В),

U₃₀= Е₃₀ = еω ω₃ =0,230*85=19,55 (В),

5. Определение сечения и диаметра проводов обмоток.

Определим предварительные сечения проводов обмоток:

q΄₁ = I₁ / j΄₁ = 0,65 / 3,5 = 0,186( мм²),

q₂΄ = I₂ / j΄₂ = 0,833 / 3,5 = 0.238(мм²),

q΄₃ = I₃ / j΄₃ = 1,805 / 3.5 =0,516 (мм²),

где j΄₁ , j΄₂ , j΄₃ ≈ j΄. В соответствии с таблицей приложения 6 получаем величины сечений меди: q₁=0,2 (мм²), q₂ = 0,2 (мм²), q₃= 0,5 (мм²), диаметры проводов без изоляции d₁ = 0,64 (мм), d₂ = 0,64 (мм), d₃ = 1 (мм). Получим диаметры проводов с изоляцией d_1из=0,69 (мм); d_2из=0,69 (мм); d_3из=1,05 (мм);

Теперь уточним значение плотности тока в обмотках:

j₁ = I₁ / q₁ = 0,65/ 0,2 = 3,25 (А/мм²),

j₂ = I₂ / q₂ = 0,833 / 0,2 =4,165 (А/мм²),

j₃ = I₃ / q₃ = 1,805/ 0,5=3,61 (А/мм²).

Марка провода ПЭЛ - провод эмалированный лакостойкий.

6. Определение площади окна, необходимой для размещения обмоток трансформатора.

Q΄_ок = (q₁ω₁+ q₂ω₂+ q₃ω₃) / (100* k_ок )=

= (0,2 *397+0,2*113+ 0,5*85) / (100*0,3) =4,82 (см²),

Q_ок ≥ Q'_ок .

7. Укладка обмоток на стержне и проверка размещения их в окне сердечника.

Число витков первичной обмотки в одном слое равно:

ω_с1= (h –2ε₁) / (k_у1d_1из)= (53 –2*3) / (1,12 * 0,64) =65,9≈ 66 ;

где k_у–коэффициент укладки взятый из таблица.

При d_1из= 0,69 мм , k_у= 1,12; ε₁ –расстояние от обмотки до ярма равное 2÷4 мм, допустим ε₁= 3 мм.

Число слоев первичной обмотки трансформатора броневого типа:

m₁= ω₁ / ω_с1=397/66=6,02;

Толщина первичной обмотки:

δ₁= k_у1*m₁*d_1из+ ( m₁-1)*γ₁= 1,12 * 6,02* 0,64 + (6,02-1)*0= 4,315 (мм),

где γ₁ –толщина изоляционной прокладки между двумя соседними слоями первичной обмотки, её следует применять, если напряжение между слоями превышает 50 (В).

U_с1 = 2 ω_с1 е_ω = 2*66*0,230=30,36(В).

так как U_с1< 50 В, то γ₁=0

ω_с2= (h –2ε₁) / (k_у2d_2из) =(53-2*3)/(1,12*0,64)=65,9;

m₂= ω₂ / ω_с2=69/65,9=1;

δ₂= k_у2*m₂*d_2из+ ( m₂-1)*γ₂ =1,12*1*0,64 = 0,7168 (мм),

U_с2 = 2 ω_с2 е_ω = 2*65,9*0,230 = 30,314 (В),

так как U_с2<50 В, то γ₂=0

ω_с3= (h –2ε₁) / k_у3d_3из= (53 –2*3) / (1,1 * 1,05) =41;

m₃= ω₃ / ω_с3= 85/41≈2,07

δ₃= k_у3*m₃*d_3из=1,1*2,07*1,12=2,391 (мм),

U_с3 = 2 ω_с3 е_ω=2*41*0,230 = 18,86 (В);

так как U_с3<50 В, то γ₃=0

Толщина катушки с учётом всей изоляции определяется как:

δ_кат = k_вып ( ε₀ +δ₁ + δ₁₂ + δ₂ + δ₂₃ + δ₃ + δ₃₀) (мм),

где k_вып –коэффициент выпучивания учитывает разбухание катушки при намотке и пропитке, величина его от 1,1 до 1,2 примем k_вып ≈ 1,15

ε₀ = ε₀′ + ε₀″ -расстояние от стержня до обмотки, оно определяется толщиной каркаса ε₀′ ≈1-2 (мм) и зазором между каркасом ε₀″=0,5 (мм) , примем ε₀′ =1(мм), следовательно, ε₀ = 1.5 (мм), δ₁₂= δ₂₃= δ₃₀=0,3 (мм).

δ_кат= 1,15*(1.5+5,409+0,3+2,620+0,3+2,464) = 12,593 (мм). ε₃= с- δ_кат = 19 – 12,593=6,407 (мм).

δ2

δ1

ε0

δ12

а

b

ε3

δкат

δn0