Методичка (968398), страница 7
Текст из файла (страница 7)
; ; (48)
Таблица 11
Марка стали | Э310 | Э42 | Э44 | Э340(ХВП) |
Толщина листа или ленты | 0,35 мм | 0,35 мм | 0,2 мм | 0,15 мм |
Индукция Bмакс, Тл | Удельные потери в стали Рст, Вт/кг | |||
f =50 Гц | f =400 Гц | |||
0,6 | 0,3 | 0,5 | 7,5 | 4,0 |
0,7 | 0,4 | 0,7 | 9,5 | 6,0 |
0,8 | 0,5 | 1,1 | 12 | 7,0 |
0,9 | 0,6 | 1,4 | 13,5 | 8,5 |
1,0 | 0,75 | 1,75 | 16 | 10 |
1,1 | 0,9 | 2,2 | 18,5 | 12,5 |
1,2 | 1,1 | 2,8 | 21,5 | 14,5 |
1,3 | 1,3 | 3,4 | 26 | 17 |
1,4 | 1,5 | 4,5 | 30 | 19,5 |
1,5 | 1,8 | 7,0 | - | 23 |
1,6 | 2,2 | - | - | 26 |
Полная намагничивающая мощность определяется по формуле:
Qст =Qст. Gст ВAР (49)
где Qст - полная удельная намагничивающая мощность, ВAР/кг.
Величина Qст определяется таблице 12 (для частот 50 и 400 Гц).
Полная намагничивающая мощность Qст зависит от выбранного значения магнитной индукции, марки стали, ее толщины, конструкции магнитопровода и его геометрических размеров, а также от частоты сети.
Абсолютное и относительное значения реактивной составляющей тока холостого хода находятся по формулам:
(50)
Величина относительного тока холостого хода на основании I0а% и I0р% равна:
Если величина относительного тока холостого хода при частоте сети 50 Гц лежит в пределах 30 50%, а при частоте сети 400 Гц в пределах 5 30%, то выбор магнитопровода на этой стадии расчета можно считать оконченным.
Если значение относительного тока холостого хода больше 50% (при f =50 Гц) или 30% (при f =400 Гц), то следует уменьшить индукцию в магнитопроводе. Если значение относительного тока холостого хода меньше 30% (при f =50 Гц) или 5% (при f =400 Гц), то индукцию к магнитопроводе следует увеличить.
Расчет следует повторять до тех пор, пока относительный ток холостого хода не будет лежать в указанных пределах.
Таблица 12
Марка стали | Э310 | Э42 | Э44 | Э340(ХВП) |
Толщина листа или ленты | 0,35 мм | 0,35 мм | 0,2 мм | 0,15 мм |
Индукция Bмакс, Тл | Удельные мощность намагничивания Qст, ВАР/кг | |||
f =50 Гц | f =400 Гц | |||
0,6 | - | 2,5 | 20 | - |
0,7 | - | 3,0 | 30 | 20 |
0,8 | - | 6,0 | 40 | 30 |
0,9 | 2,0 | 8,0 | 52 | 42 |
1,0 | 3,0 | 11 | 72 | 55 |
1,1 | 6,0 | 14 | 100 | 72 |
1,2 | 8,0 | 21 | 140 | 95 |
1,3 | 12,5 | 32,5 | 210 | 120 |
1,4 | 18 | 57 | - | 150 |
1,5 | 30 | - | - | 183 |
1,6 | - | - | - | 240 |
Расчет обмоток
Расчет обмоток трансформатора заключается в определении числа витков и диаметра провода каждой из них.
-
На основании формулы (41) имеем:
2. Рассчитав по формулам (52) числа витков обмоток (округляя полученные значения до ближайших больших), можно перейти к определению сечений и диаметров проводов обмоток по известным значениям токов I2, I3 и т.д., а также по известной плотности тока в обмотках (таблица 7). Следует иметь в виду, что в таблице 7 приведены средние значения плотности тока для всей катушки в целом. Поэтому, определяя плотность тока в первичной обмотке, расположенной непосредственно на магнитопроводе, следует уменьшать средние значения на 15 – 20%; соответственно следует увеличивать плотности тока во вторичных обмотках на 10 – 15%.
Сечения проводов обмоток определяются по формуле
Диаметр провода находят из выражения:
(54)
3. Следующим этапом является выбор марки провода. При изготовлении обмоток трансформаторов малой мощности наиболее широко применяются провода с эмалевой изоляцией, т.к. такой изоляционный слой дешев и имеет малую толщину. Недостатком проводов с эмалевой изоляцией (типа ПЭЛ) является низкая механическая прочность изолирующего слоя. Однако в настоящее время выпускаются провода с высокопрочной эмалевой изоляцией с одинарным и двойным покрытием (ПЭВ- 1 и ПЭВ-2). Провода марок ПЭЛ и ПЭВ-1 рекомендуются при напряжениях обмоток до 500 В, при напряжениях свыше 500 В следует применять ПЭВ-2. Провода других марок используются в специальных трансформаторах.
Кроме круглой проволоки выпускается также и прямоугольный провод марки ПЭВП с такой же изоляцией, что и ПЭВ. Применение проводов прямоугольной формы дает возможность получить более высокий коэффициент заполнения окна магнитопровода, однако, применение таких проводов экономически выгодно только при больших сечениях, превышающих несколько квадратных миллиметров (свыше 5 мм2).
Выбор проводов производят по таблицам, которые можно найти или у преподавателя-консультанта по курсовой работе или на сайте кафедры www.bmstu.ru или в любом справочнике по обмоточным проводам. Выбрав параметры
проводов, ближайшие к найденным по формулам (53) и (54), следует выписать из таблиц следующие данные: номинальный диаметр провода без изоляции dпр, мм; диаметр провода с изоляцией dиз, мм; сечение провода без изоляции S пр , мм2; вес 1-го метра провода
Gм = γм S пр l пр, г (55)
где l пр = 100 см; γм = 8,9 г/см3.
Двусторонняя толщина изоляции круглых проводов приведена в таблице 13, а прямоугольных – в таблице 14.
Таблица 13
Провода круглого сечения | |||||||||||
Диаметры голого провода, мм | 0,05 0,09 | 0,10 0,15 | 0,15 0,21 | 0,23 0,33 | 0,35 0,49 | 0,51 0,69 | 0,72 0,96 | 1,00 1,45 | 1,50 2,10 | 2,26 5,20 | |
Эмалиро-ванные провода | ПЭЛ ПЭВ1 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,1 |
ПЭВ2 ПЭТК | 0,03 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,12 | 0,13 | |
Провода с волокнис-той изоляцией | ПБД | | | 0,19 | 0,20 | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 0,27 | 0,27 | 0,33 |
ПСД | | | | 0,23 | 0,23 | 0,25 | 0,25 | 0,27 | 0,27 | 0,33 |
Таблица 14
Провода прямоугольного сечения | |||||
Размер меньшей стороны, мм | 0,5 1 | 0,83 1,95 | 2,1 3,8 | 4,1 5,5 | |
Эмалированные провода ПЭВП | 0,13 | 0,15 | | | |
Провода с волокнистой изоляцией | ПБД | | 0,27 | 0,33 | 0,44 |
ПСД | | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Для определения dиз, необходимо к dпр прибавить именно ту цифру, которая указана в таблице двусторонней изоляции для круглого провода.
Для прямоугольного провода необходимо выписать вместо диаметров меньшую и большую стороны сечения aпр и bпр без изоляции и с изоляцией aиз и bиз, прибавляя к aпр и bпр цифру, указанную в таблице двусторонней изоляции для прямоугольного провода.