Расчёт обмоток. Расчёт обмоток нн.

Число витков обмоток НН:

W₂ = U_ф2/U_в = 133/11= 12,1

Принимаем W₂= 13

Напряжение одного витка:

U_в = U_ф2/ W₂ = 133/13= 10,2 В

Средняя плотность тока в обмотках:

J _м = 0,00746k_ΔP_кU_в/Sd₁₂ = 0,00746´0,93´6780´10,2/560´0,281 =3,05 А/мм²

Сечение витка ориентировочно:

П₂ = П′_в = I_ф2/ J_м = 1406/3,05= 460 мм²

По таблице 5.8 [1] для мощности 560 кВА, номинального тока 1406 А, номинальному напряжению одной обмотки 133 В и сечению витка 460 мм² – выбираем конструкцию винтовой обмотки.

Ориентировочный осевой размер витка:

h_В2 = = = 0,025 м = 26 мм

Выбираем двух ходовую винтовую обмотку с радиальными каналами в витках и между витками с равномерно распределённой транспозицией.

По полученным ориентировочным значениям П₁ и h_В1 в таблице 5.2[1] подбираем значение сечения витка из 10-ти параллельных проводов марки ПБ:

ПБ10´

Разделённых на две группы по пять проводов с каналами по 5 мм между группами витка и между витками (рис.2).Изоляция из стекловолокна толщиной 2δ = 0,45 мм. Намотка провода плашмя

5,5

10

5 Рис. 2 Сечение витка обмотки НН.

10

27,5

Полное сечение витка:

П₂ = 10´46,6 = 466 мм²

Плотность тока:

J₂ = 1406/466 = 3,02 А/мм²

Высота обмотки:

l₂=2b′´10^-3(W₁+1)+h_к(2´W₁+1)´10^-3 = 2´10´10^-3´(13+1)+5´(2´13+1)´10^-3 =0,42 м

Радиальный размер обмотки:

а₁ = 5´5,5´10^-3 = 0,0275 м.

Внутренний диаметр обмотки:

D^´₂ = d+2a₀₁ = 0,22+2´0,005 = 0,23 м

Внешний диаметр обмотки:

D^"₂ = D^′₂+ 2а₁ = 0,23+2´0,0275 = 0,285 м

Средний диаметр обмотки:

D_ср = (D^′₂+D^"₂)/2=(0,23+0,285)/2=0,258 м

Масса метала обмотки по (7.6) [1]:

G_М2 = 28´10³mD_срW₂П₂ = 28´10³´3´0,258´13´466´10^-6 = 131,3 кг

Расчёт обмотки вн.

Выбираем регулирование напряжения по схеме ПБВ рис. 6.6 г. [1] с выводом концов всех трёх фаз обмотки к одному трёхфазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 54 А.

Для обеспечения регулирования в обмотке ВН выполняется четыре ответвления на +5; +2,5;-2,5;-5% U_н и основной вывод на номинальное напряжение.

Число витков в обмотке ВН: W₁+ 0,05W₁; W₁+0,025W₁; W₁; W₁- 0,025W₁; W₁- 0,05W₁

Число витков обмотки ВН при U_н:

W₁= W₂´ U_1ф/ U_2ф= 13´3460/133 = 338

Напряжение на одной ступени регулирования:

ΔU= U_1ф´2,5% =3460´0,025= 86,5 В

Число витков на одной ступени регулирования:

W_р1= = 5 витков

Для пяти ступеней

Напряжение, В	Число витков на ответвлениях
6173	338+2×5=348
6086,5	338+5=343
6000	338
5913,5	338-5=333
5827	338-2×5=328

Ориентировочная плотность тока

J₁ »J_м= 3 А/мм²

Ориентировочное сечение витка

П′₁ = = 18 мм²

По таблице 5,8 [1] выбираем непрерывную катушечную обмотку из медного прямоугольного провода (S=560 кВА; I_ф1= 53,9 A; U₁= 6000 B; П′₁ = 18 мм²). По сортаменту медного обмоточного провода (табл. 5,2) выбираем провод марки ПБ. Изоляция из стекловолокна толщиной 2δ = 0,45 мм. Намотка провода плашмя.

ПБ–1× сечением П₁ = 18,2 мм²

При намотке таким проводом плашмя в одном слое укладывается витков:

l₂/b′₁= 0,42/8,0´10^-3 = 50

Все витки катушки уложатся в семи слоях:

6 слоев ´ 50 витков = 300 витков,

1 слой ´ 48 витков = 48 витков. Всего 348 витков

Плотность тока в обмотке:

J₁ = = 2,96 А/мм².

Радиальный размер:

а₂ = 7´а′₁ + 6´0,25=21+ 1,5 = 22,5 мм

Междуслойная изоляция по табл17-13 [2].

Внутренний диаметр обмотки:

D^′₁ = D^"₂ +2a₁₂ = 0,29+2´9´10^-3 = 0,31 м

Внешний диаметр обмотки:

D^"₁ = D^′₁ + 2а₂ = 0,31+2´0,0225 = 0,355 м

Средний диаметр обмотки:

D_ср = (D′₁+D^"₁)/2=(0,31+0,355)/2=0,333 м

Масса металла обмотки ВН:

G_М1 = 28´10³´m´D_ср´w₁´П₁= 28´10³´3´0,333´348´18,2´10^-6 = 177,2 кг

Масса металла обмоток НН и ВН:

G_о = G_М1 + G_М2 = 177,2+131,3 = 308,5кг