3. Расчет обмоток нн и вн

3.1 Расчет обмотки нн

Число витков обмотки НН согласно 6.6 [1].

= . (3.1)

= =50,4 витков

Принимаем =50 витка.

Напряжение одного витка согласно 6.7 [1].

(3.2)

u_в = =4,618 В.

Средняя плотность тока в обмотках согласно 6.7 [1].

. (3.3)

=2,876 .

Сечение витка ориентировочно согласно 6.2 [1].

_. (3,4)

= =80,285 мм

Используя табл. 4.4 [1] по мощности трансформатора 160 кВА, току на один стержень 230,9 А, номинальному напряжению обмотки 400 В и сечению витка

80,285 мм² выбираем конструкцию цилиндрической двухслойный из прямоугольного провода.

Считаем обмотку однослойной.

ω_сл1 = ω₁ (3.5)

ω_сл1= 50,4

Ориентировочный осевой размер витка, мм, согласно 6.11 [1]

h_в1=l₁ / (ω_сл1+1). (3.6)

h_в1=328/ 26 =12, 61 мм;

Полное сечение витка из n_в1 параллельных проводов, мм^2 определяется по формуле 6.13[1]

П1= n_в1 П”1 (3.7)

П1 =4·21,5=86

Осевой размер обмотки, мм, согласно 6.15 [1]

l₁=h_в1 (ω_сл+1) + (5 ÷15) (3.8)

l₁= 12,61 (25+1) +5=322 мм;

Радиальный размер обмотки НН двухслойная, мм по 6.17 [1]

а₁=2 а'+ а 11 а'= а+2·0,6=4,6 а 11= 5 мм (3.9)

а₁= 2·4,6+5=14,2 мм ;

Внутренний диаметр обмотки по 6.18 [1]

. (3.10)

мм.

Внешний диаметр обмотки по 6.19 [1]

. (3.11)

мм.

Полученная плотность тока по 6.14 [1]

J₁=I₁/П_1, (3.12)

=2,68 А/мм²;

Полная охлаждае­мая поверхность обмотки НН, м². по 6.20 [1]

П_о1= сk₃π(D₁'+ D″₁)l₁·10^-6, (3.13)

По₁=2·3·0,75·3,14· (148+176,4)·322·10^-6=1,4759 м³;

Масса метала согласно 7.3 [1]

G₀₁ = 28·10^-6c D_ср W·П, (3.14)

G₀₁=28·10^-6·3·84,5·50·1,475= 52,4 мм;

Основные потери в обмотке согласно 7.2 [1]

Р_осн = k J²G₀, (3.15)

P_осн= 2,4·2,64²·52,4= 876 Вт;

k_м= 2,4 - для медного провода;

Коэффициент добавочных потерь можно определить из выражений:

Для медного прямоугольного провода по 7.5 [1]

К_д1 = 1+0,095·10^-4 β² a⁴n²; (3.16)

К_д1 = 1+0,0957·10^-4·1,0958²·10⁴=1,001;

где β – для прямоугольного провода по 7.9 [1]

_p (3.17)

– размер проводника в радиальном направлении катушки;

в – размер проводника в осевом направлении катушки;

m – число проводников по высоте катушки;

n – число проводников по толщине катушки;

= 0,95=0,355;

К_p – коэффициент Роговского, К_p 0,95.

Плотность теплового потока согласно 6.22 [1]

q₁ = Р_{осн ۬ ·}К _{д 1}/П_о1 , (3.18)

q₁ = =593,53 Вт/м²;