Броневой трансформатор
d = 0.19 мм ;
Максимальный наружный диаметр мм:
d = 0.21 мм ;
d = 0.66 мм ;
d = 0.47 мм ;
d = 0.23 мм ;
Вес одного метра медной проволоки , г :
g= 0.202 г/м;
g=2.43 г/м;
g=1.11 г/м;
g=0.252 г/м.
14 Находим фактические плотности тока в проводах по формуле (5.14) :
, (5.14)
Тогда:
А/мм2;
А/мм2;
А/мм2;
А/мм2 .
По формуле (2.1) и графику 2.8 определяем испытательные напряжения обмоток (эффективные значения,частоты 50Гц ).
Испытательное напряжение–напряжение между соседними обмотками ,а также напряжение между обмотками и сердечником трансформатора, которое трансформатор должен выдержать в течение 1минуты без повреждения изоляции.
При напряжении на зажимах испытуемой обмотки до 250 В-по таблице 3.7 при нормальных условиях
U=1000 В ;
U=1000 В ;
U= 1.41*220= 311 (2.1)
U= 1.41*5=7.07
U= 1.41*8=11.3
U= 1.41*13=18.4
Uис= 1.3кв=1.4*1.3
Uис=400В=285.7
16 По формуле (2.4) определяем допустимую осевую длину обмотки на каркасе:
h д=h1-2h, (2.4)
где h1= h – 1= 26-1 = 25 мм –длина каркаса, мм;
h =26мм -высота окна ;
h= 1.5 мм – на основании экспериментальных данных ;
h д= 25-2*1.5 =22 мм .
17 По формулам (2.6) и (2.7) и графику 2.27 находим число витков в одном слое и число слоёв каждой обмотки .
=, (2.6)
ky1 =1.12 ; ky2= 1.04; ky3=1.05; ky4=1.07 ;
тогда число витков в одном слое каждой обмотки :
=витков;
=витков;
=витков;
= витков;
Определим число слоёв каждой из обмоток :
N= , (2.7)
N1=слоёв;
N2=слоя;
N3=слоя;
N4=слоя.
20. Находим радиальные размеры катушки по формулам (3.20) и (3.21) .
В качестве межслоевой изоляции для первичной и третьей вторичной обмоток выбираем кабельную бумагу толщиной 0.12мм (1 слой). А для вторичной первой и второй выбираем телефонную бумагу толщиной 0.05 .
Выбрав междуслоевую изоляцию, находим радиальные размеры каждой обмотки по формуле (2.8).
=kyNdиз+kмс(N-1)hиз.мс, (2.8)
где -толщина междуслоевой изоляции ;
1=1.12*18*0.21*1.14(18-1)0.05=5.20мм;
2=1.06*2*0.66*1.08(2-1)0.09=1.49мм;
3=1.28*2*0.47+1.07(2-1)0.09=1.29мм;
4=1.10*2*0.23+1.11(2-1) 0.09=0.6мм.
В качестве междуобмоточной изоляции используем два слоя телефонной бумаги марки КТН (0.05мм) и батистовую ленту (0.16мм) с половинным перекрытием. Поверх каркаса пропиточную бумагу марки ЭИП-63Б (0.11мм) в один слой. Междуслоевая изоляция телефонная бумага марки КТН (0.05).На первичную обмотку берем пропиточную бумагу марки ЭИП-50 (0.09мм).
Толщину каркаса принимаем равной hиз2 = 1.5 мм.
21.По графику рисунка 2-28 определяем kв= 1.05 при b/a=20/16=1.25 kно=1.7
22. Радиальный размер катушки ,её толщину определяем из выражения (5.21).
=+(h+1+k h+2+ k h+…+ k h ) k (5.21)
где -зазор между корпусом и сердечником ;
h- толщина каркаса ; h- толщина междуобмоточной изоляции
h- толщина наружной изоляции
1,2,3,4- радиальные размеры обмоток ;
k- определяем по рисунку (2-31)
k. k -определяем по рисунку (2-28)
=0.5+(1.61+5.20+1.50*0.24+1.49+1.20*0.24+1.29+1.25*0.24+0.6+ +1.35*0.24)1.05= 12.53 мм .
19. Определяем зазор между катушкой и сердечником ( значение коэффициента выпучивания берём из таблицы 3.9 ):для броневого трансформатора величина зазора равна C- , (то 0.5 до 2 мм ) 16-12.53*1.12=2 – что является допустимым .
24. Определяем потери в меди обмоток :
а) по формуле (2.10) находим среднюю длину витка каждой обмотки :
=[2((ак+вк)+2П rn] 10-3,м, (2.10)
Где
r1=1/21 k ;
r1=0.5*5.2*1.05=2.73
ак=а+2∆3+2 h k=16+2*0.5+2*1.16*1.05=20.38
r2=0.5*1.49*1.05=0.78
вк=в+2∆3+2 h k=
=20+2*0.5+2*1.16*1.05=24.38 r3=0.5*1.29*1.05=0.67
r4=0.5*0.6*1.05=0.31
1=[2(20.38+24.38)+2*3.14*2.73] 10-3=0.106м,
2=[2(20.38+24.38)+2*3.14*0.78] 10-3=0.094м,
3=[2(20.38+24.38)+2*3.14*0.67] 10-3=0.093м,
4=.[2(20.38+24.38)+2*3.14*0.31] 10-3=0.091м,
б) по формуле (2.15) определяем вес меди каждой обмотки :
Gм= **g*10-3 , (2.15)
Где -средняя длина витка ;
- общее число витков обмотки ;
g – вес одного метра провода ;
Gм1=0.106*1738*0.202=37.2 г;
Gм2= 0.094*56*2.43=12.7 г;
Gм3= 0.093*90*1.11=9.2 г;
Gм4= 0.031*147*0.252=3.3 г.
в) Определяем потери в каждой обмотке по формуле (5.14 ):
Предельно допустимая температура провода 105єС
Pм=2.65*2 * Gм , (5.14)
где - плотность тока , А/мм2 ;
Gм-вес провода , кг;
Pм1=2.65*3.52*37.2*10-3=1.2 Вт;
Pм2=2.65*3.82*12. 7*10-3=0.48 Вт;
Pм3=2.65*3.72*9.2*10-3=0.33Вт;
Pм4=2.65*3.62*3.3*10-3=0.11Вт.
г) Находим суммарные потери в меди катушки по формуле (5.13):
Pм= Pм1+Pм2+Pм3+Pм4 , (5.13)
тогда:
Pм= 1.2+0.48+ 0.33+0.11=2.12 Вт .
25 Определяем тепловое сопротивление по формулам (3.42),(3.26), (3.25), (3.15):
Rк===67, (3.42)
δк=1.253 см2
λк= 1*10-3 вт/см2 єС
Sк= 2*λ(а+в)=2*2.26(1.6+2)=18.72 см2
Rм= (3.26) λк=1.56 *10-3 вт/см єС
Vк=2ch(a+b+)=2*9*2.6(1.6+2+)=829
r2 =172 =289
r=+c=+9=17
Rом== (3.25)
Sохл.к=2[c(2a+Пc)+h(a+Пc)] =2[9(2*1.6+3.14*9)+2.6(1.6+3.14*9)
Rос== (3.15)
Rс.т= ст =1.5*10-3 вт/см2 єС
Rс.б= ожл.б =1.7* 10-3 вт/см2 єС
Sохл.ст=a(4c+2h+Пa)=1.6(4*9+2*2.6+3.14*1.6)=74
Sохл.б=2b(2c+h+Пa)=2* 2(2*9+2.6*2.6+3.14*1.6)=102
26. Определяем величину теплового потока катушки-сердечник по формуле (3-54):
(3-54)
27. Определяем тепловое сопротивление катушки от максимально нагретой области до корпуса по формуле(3-51):
x= (3-51)
x=
28. Определяем величину теплового потока от сердечника к катушке по формуле (3-60), так как х<0,
; (3-60)
29. Так как положителен, то величину максимального превышения температуры катушки определяем по формуле (3-61):
(3-61)
30. Определяем средний перепад температуры в катушке по формуле (3-62)
(3-26)
31. Определяем среднеобъемное превышение температуры катушки по формуле (3-58):
(3-58)
32. Определяем максимальную и среднюю температуры проводов обмотки:
33. На основании проведенного расчета видно, что принятые в расчете провода марки ПЭВ-2 с предельно допустимой температурой +105 могут быть использованы в данном трансформаторе.
34. Определяем активные сопротивления обмоток по формуле (5-15)
При температуре
Ом (5-15)
Ом;
Ом;
Ом;
Ом.
35. Определяем полные активные сопротивления пар обмоток трансформатора, приведенные к его первичной обмотке, по формуле (5-17):
(5-15)
Ом;
Ом;
Ом.
36. Определяем индуктивное сопротивление пар обмоток трансформатора по формулам (5-22),(5-23),(5-24),(5-27),(5-28),(5-34):
g=0.2235h0.2235(2.2+0.52)=0.6; (5-22)
g=0.2235h0.2235(2.1+0.149)=0.5;
g=0.2235h0.2235(2.1+0.129)=0.49;
g=0.2235h0.2235(2.1+0.06)=0.48.
g==; (5-23)
g==;
g==.
(5-24)
e =1.17
. (5-27)
по формуле (5-34)
м
м
м
по формуле (5-28)