Определение сечения проводов обмоток

 

Схему соединения обмоток следует выбрать в соответствии с заданием и рис. 3.7.

 

Рис. 3.7. Схемы соединения обмоток трансформаторов:

а) трансформатор ОВ-0, 25 – 0, 4; б) все трасформаторы, кроме ОВ –0, 25 – 4

 

Обмотки ВН и НН делятся на две части (катушки) с одинаковым числом витков и располагаются на обоих стержнях каждая.

Если катушки соединены последовательно (смотри рис. 3.7, а), то число витков каждой катушки равно  и  соответственно. В этом случае сечение меди катушек определяют по номинальному току (  соответственно для ВН и НН).

Если катушки соединены параллельно (смотри рис. 3.7, б), то число витков каждой из них равно и соответственно, а сечение меди каждой катушки обмоток ВН и НН следует определить то току, равному половине номинального.

Предварительно поперечные сечения обмоток могут быть определены по формулам

мм².

Окончательно сечения и размеры проводов устанавливают по таблице 3.3. и 3.4 с учетом следующих рекомендаций:

при выбирают круглую медь;

при выбирают прямоугольную медь.

Если , провод секционируют, т. е. наматывают обмотку в несколько круглых или прямоугольных проводников параллельно. Прямоугольный провод наматывается большей стороной к стержню. Все это необходимо для уменьшения добавочных потерь.

Двустороннюю толщину изоляции, указанную в таблице 3.3 и 3.4, необходимо увеличить на 0, 1 мм, чтобы учесть неплотность укладки.

Выбранные размеры показывают с учетом изоляции и без неё:

 

 

 

                                                                        Таблица 3.3.

Размеры, сечения и двусторонняя толщина изоляции

Прямоугольного медного провода

b мм амм	4, 4	5, 1	5, 5	5, 9	6, 4	6, 9	7, 4	8, 0	9, 3	10, 0	10, 8	Толщина изоляции, мм
1, 56	6, 65	7, 75	8, 37	8, 99	9, 77	10, 6	11, 3	12, 3	14, 3	-	-	0, 27
1, 68	7, 18	8, 36	9, 03	9, 70	10, 6	11, 4	12, 6	13, 2	15, 4	16, 6	-	0, 27
1, 81	7, 75	9, 02	9, 75	10, 5	11, 4	12, 3	13, 3	14, 4	16, 6	17, 9	19, 3	0, 27
2, 10	8, 76	10, 2	11, 1	11, 9	12, 9	14, 0	15, 0	16, 3	19, 0	20, 5	22, 5	0, 33
2, 44	10, 2	11, 9	12, 9	13, 9	15, 1	16, 3	17, 6	19, 0	22, 2	23, 9	25, 9	0, 33
2, 63	11, 1	12, 9	14, 0	15, 0	16, 3	17, 2	19, 0	20, 5	24, 0	25, 8	27, 9	0, 33
2, 83	12, 0	13, 9	15, 1	16, 2	17, 6	19, 0	20, 4	22, 1	25, 8	27, 8	30, 1	0, 33
3, 05	12, 9	15, 1	16, 3	17, 5	19, 0	20, 6	22, 1	23, 9	27, 9	30, 0	32, 4	0, 33
3, 28	13, 9	16, 2	17, 5	18, 9	20, 5	22, 1	23, 6	25, 7	30, 0	32, 3	34, 9	0, 33
3, 80	15, 1	18, 9	20, 4	21, 9	23, 8	25, 7	27, 6	-	-	-	-	0, 33
4, 40	18, 5	21, 5	23, 3	25, 1	27, 3	-	-	-	-	-	-	0, 40

После выбора сечений и размеров меди следует уточнить значения плотности тока в обмотках

 

 

 

                                                                        Таблица 3.4.

 

Размеры, сечения и двусторонняя толщина изоляции

Круглого медного провода

Диаметр, мм	Сечение, мм2	Толщина изоляции, мм	Диаметр, мм	Сечение, мм2	Толщина изоляции, мм
1	2	3	1	2	3
0, 31	0, 0755	0, 23	1, 3	1, 33	0, 27
0, 35	0, 09662	0, 23	1, 35	1, 43	0, 27
0, 38	0, 1137	0, 23	1, 40	1, 54	0, 27
0, 41	0, 1320	0, 23	1, 45	1, 65	0, 27
0, 47	0, 1735	0, 23	1, 50	1, 77	0, 27
0, 51	0, 204	0, 25	1, 56	1, 91	0, 27
0, 53	0, 221	0, 25	1, 62	2, 06	0, 27
0, 55	0, 238	0, 25	1, 68	2, 22	0, 27
0, 57	0, 255	0, 25			0, 27
0, 59	0, 273	0, 25	1, 74	2, 38	0, 27
0, 62	0, 302	0, 25
0, 64	0, 322	0, 25	1, 81	2, 57	0, 27
0, 67	0, 353	0, 25
0, 69	0, 374	0, 25	1, 88	2, 78	0, 27
0, 72	0, 407	0, 25
0, 74	0, 430	0, 25	1, 95	2, 99	0, 27
0, 77	0, 466	0, 25	2, 02	3, 20	0, 27
0, 80	0, 503	0, 25	2, 10	3, 46	0, 27
0, 83	0, 541	0, 25
0, 86	0, 581	0, 25	2, 26	4, 01	0, 33
0, 90	0, 636	0, 25
0, 93	0, 679	0, 25	2, 44	4, 68	0, 33
0, 96	0, 724	0, 25
1, 00	0, 785	0, 27	2, 63	5, 43	0, 33
1, 04	0, 849	0, 27
1, 08	0, 916	0, 27	2, 83	6, 29	0, 33
1, 12	0, 985	0, 27	3, 05	7, 31	0, 33
1, 16	1, 06	0, 27	3, 28	8, 45	0, 33
1, 20	1, 13	0, 27
1, 25	1, 23	0, 27	3, 53	9, 79	0, 33
			3, 80	11, 34	0, 33

Укладка обмотки на стержнях

 

Форма окна магнитопровода оказывает большое влияние на показатели трансформатора. Очень высокое окно ведет к увеличению намагничивающего тока, повышает расход стали. Излишне широкое и низкое окно ухудшает условия охлаждения, ведет к увеличению нагрева обмотки и расхода меди. Оптимальное отношение высоты окна h к ширине окна b (смотри рис. 3.3 и 3.4) лежит в пределах  для трансформаторов с гнутым стыковым магнитопроводом и  для стержневых трансформаторов.

Предварительные значения h и b в определяют по формулам

 

 

где К₀ =0, 2 0, 3 – коэффициент заполнения окна медью;

 - поперечные сечения обмоток, равные сумме сечений голых проводников всех параллельных ветвей и секций соответствующих обмоток, мм².

Обмотки ВН и НН укладывают концентрически одна поверх другой и располагают на обоих стержнях каждую. Соединяют половины обмоток между собой в соответствии с выбранной схемой соединений (смотри рис. 3.7). При , а также при  между слоями катушек вне пределов окна сердечника предусматривают вентиляционные промежутки шириной  (смотри рис. 3.1).

Число витков обмотки в одном слое

Здесь i – порядковый номер обмотки. Число слоев обмоток на один стержень

Значения и  округляют до ближайшего большего целого числа. Расчет укладки производится на основании и в виде таблицы 3.5.

При этом необходимо учесть следующее:

1. Обозначения изоляционных промежутков соответствуют рисункам 3.8; 3.9 и рисунку 3.1.

2. В формулах для определения размеров обмоток ВН и НН обозначения  или  следует использовать в зависимости от того, какая медь выбрана для обмоток – круглая или прямоугольная.

3. После расчета укладки необходимо уточнить размеры окна h и b, проверить значение коэффициента формы окна k и коэффициента заполнения окна медью К₀ по формулам

 

; .

 

В этих формулах в качестве величин  следует принять наибольшие из полученных в расчете размеров обмоток ;

 

 

 

 

 

Рис. 3.8. Активное ядро стержневого трансформатора

 

 

Рис. 3.9. Активное ядро трансформатора с гнутым стыковым магнитопроводом

                                                                                  Таблица 3.5.

Расчет укладки обмоток в окне

 

Условное обозначение