Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Харьковский Национальный Университет им. В. Н. Каразина

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

17_КП_Тр_техникум.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

3 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 114 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

5. Розрахунок обмотки нижчої напруги

5.1. Середня густина струму в обмотках, А/мм²,

де – коефіцієнт, що враховує питомий опір матеріалу обмотки, становить для мідних обмоток 0,746, для обмоток з алюмінію 0,463,

– коефіцієнт, що враховує додаткові втрати при короткому замиканні, визначається по табл. 5.1.

Рисунок 4.1 – Основні розміри трансформатора

Таблиця 5.1 – Значення коефіцієнта, що враховує додаткові втрати при короткому замиканні, в залежності від номінальної потужності

Номінальна потужність , кВ∙А	Коефіцієнт
до 100	0,97
160–630	0,96–0,93
1000–6300	0,93–0,85

Отримане значення повинно задовольняти умові:

5.2. Попереднє значення площі поперечного перерізу витка обмотки нижчої напруги, мм²,

5.3. Кількість витків на одну фазу

Кількість витків для циліндричної обмотки повинна бути парною, для гвинтової та безперервної котушкової – цілою.

5.4. Уточнене значення ЕРС одного витка, В,

5.5. Уточнене значення магнітної індукції в стрижні, Тл,

5.6. За отриманими значеннями струму , напруги , площі поперечного перерізу обрати тип обмотки за табл. 5.2.

Найчастіше для обмоток нижчої напруги застосовуються циліндричні обмотки з проводу прямокутного перерізу з кількістю шарів від 2 до 4 або гвинтові обмотки. При номінальній напрузі, більшій за 3 кВ, застосовується спіральна безперервна обмотка.

Таблиця 5.2 – Основні властивості та нормальні межі застосування різних типів обмоток трансформатора

Межі застосування, включно			Тип обмотки	Застосування		Матеріал обмоток	Площа поперечного перерізу витка, мм²	Кількість паралельних віток	Схема регулювання напруги	Основні переваги	Основні вади
, кВ∙А	або , А	або , кВ		головне	допоміжне
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
до 630	15–800	до 6	Циліндрична одно- та двошарова з проводу прямокутного перерізу	обмотка нижчої напруги	обмотка вищої напруги	мідь	5,04–250	1–8	рис.2.1 а,б	проста технологія виготовлення, добре охолодження	мала механічна міцність
до 630	10–660	до 6				алюміній	6,39–300
630–80000	15–1200	10, 35	циліндрична багатошарова з проводу прямокутного перерізу	обмотка вищої напруги	обмотка нижчої напруги	мідь	5,04–400	1–8	рис.2.1 а,б	добре заповнення вікна магнітної системи, проста технологія виготовлення	зменшена поверхня охолодження у порівнянні з обмотками, що мають радіальні канали
До 25000	10–1200	10, 35				алюміній	6,39–500
до 630	0,3–100	до 35	циліндрична багатошарова з проводу круглого перерізу	обмотка вищої напруги	обмотка нижчої напруги	мідь	1,094–42,44	1–2	рис.2.1 а,б	проста технологія виготовлення	погіршення тепловіддачі та зменшення механічної міцності зі зростанням потужності
до 630	2–135	до 35				алюміній	1,37–50,24	1

Продовження таблиці 5.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
від 160	від300	до 35	гвинтова одно-, дво- та багатоходова з проводу прямокутного перерізу	обмотка нижчої напруги	–	мідь	від 75 від 75	більше 4	–	висока механічна міцність надійна ізоляція, добре охолодження	більш вища вартість у порівняння з циліндричною обмоткою
від 100	від 150	до 35				алюміній
від 160	від 15	3–220	безперервна котушкова з проводу прямокутного перерізу	обмотка вищої напруги	обмотка нижчої напруги	мідь	від 5,04	1–5	рис. 2.1 в, г	висока електрична та механічна міцність, добре охолодження	необхідність перекладання половини котушок при намотуванні
від 100	від 10	3–220				алюміній	від 6,39

5.7. Розрахунок циліндричної обмотки з проводу прямокутного перерізу

5.7.1. Кількість шарів обмотки = 2.

5.7.1. Кількість витків в одному шарі

5.7.2 Попереднє значення осьового розміру витка обмотки нижчої напруги, мм,

5.7.3. Попереднє значення радіального розміру витка обмотки нижчої напруги, мм,

Отримане значення не повинно перевищувати гранично допустимого радіального розміру проводу, при якому додаткові втрати потужності не перевищують 5 %, визначається за табл. 4.3. При невиконанні умови перейти на більшу кількість шарів обмотки .

Таблиця 5.3 – Граничні розміри проводу прямокутного перерізу циліндричних обмоток, при якому додаткові втрати потужності не перевищують 5 %

Кількість шарів обмотки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Матеріал обмотки – мідь	9,0	6,3	5,3	4,5	4,0	3,75	3,55	3,35	3,15	3,0
Матеріал обмотки – алюміній	11,8	8,0	6,7	5,6	5,0	4,75	4,5	4,0	3,75	3,75

5.7.4 За отриманими значеннями , та за табл. 5.4 обрати стандартний провід з площею поперечного перерізу та розмірами без ізоляції та в ізоляції (рис. 5.1). Двобічна товщина ізоляції провода становить 0,5 мм.

Рисунок 5.1 – Розміри витка обмотки нижчої напруги

Якщо в табл. 5.4 провід відсутній, тоді виток розбивається на паралельні вітки кількістю . В цьому разі площа поперечного перерізу стандартного проводу

осьовий розмір проводу

Проводи паралельних віток розташовуються в осьовому напрямку.

При намотуванні циліндричної обмотки з проводу прямокутного перерізу на ребро кількість паралельних віток не повинна перевищувати 8, при намотуванні плазом – 6.

При намотуванні обмотки на ребро осьовим розміром витка є менший розмір проводу, при намотуванні плазом – більший розмір проводу.

Таблиця 5.4 – Розміри та площі поперечного перерізу прямокутного проводу

b, мм	a, мм
	1,40	1,50	1,60	1,70	1,80	1,910	2,00	2,12	2,24	2,36	2,50	2,65	2,80	3,00
	Площа поперечного перерізу проводу , мм²
3,75	5,04	–	5,79	–	6,39	–	7,14	–	8,04	–	8,83	–	–	–
4,00	5,39	5,79	6,19	6,44	6,84	7,24	7,64	8,12	8,60	8,89	9,45	10,1	10,7	–
4,25	5,74	–	6,59	–	7,29	–	8,14	–	9,16	–	10,1	–	11,4	–
4,50	6,09	6,54	6,99	7,29	7,74	8,19	8,64	9,18	9,72	10,1	10,7	11,4	12,1	13,0
4,75	6,44	–	7,39	–	8,19	–	9,14	–	10,3	–	11,3	–	12,8	–
5,00	6,79	7,29	7,79	8,14	8,64	9,14	9,64	10,2	10,8	11,3	12,0	12,7	13,5	14,5
5,30	7,21	–	8,27	–	9,18	–	10,2	–	11,5	–	12,7	–	14,3	–
5,60	7,63	8,19	8,75	9,16	9,72	10,3	10,8	11,5	12,2	12,7	13,5	14,3	15,1	16,3
6,00	8,19	–	9,39	–	10,4	–	11,6	–	13,1	–	14,5	–	16,3	–
6,30	8,61	9,24	9,87	10,4	11,0	11,6	12,2	13,0	13,8	14,3	15,2	16,2	17,1	18,4
6,70	9,17	–	10,5	–	11,7	–	13,0	–	14,7	–	16,2	–	18,2	–
7,10	9,73	10,4	11,2	11,7	12,4	13,1	13,8	14,7	15,5	16,2	17,2	18,3	19,3	20,8
7,50	10,3	–	11,8	–	13,1	–	14,6	–	16,4	–	18,2	–	20,5	–
8,00	11,0	11,8	12,6	13,2	14,0	14,8	15,6	16,6	17,6	18,3	19,5	20,7	21,9	23,5
8,50	11,7	–	13,4	–	14,9	–	16,6	–	18,7	–	20,7	–	23,3	–
9,00	12,4	13,3	14,2	14,9	15,8	16,7	17,6	18,7	19,8	20,7	22,0	23,3	24,7	26,5
9,50	13,1	–	15,0	–	16,7	–	18,6	–	20,9	–	23,2	–	26,1	–
10,0	13,8	14,8	15,8	16,6	17,6	18,6	19,6	20,8	22,0	23,1	24,5	26,0	27,5	29,5
10,6	14,6	–	16,8	–	18,7	–	20,8	–	23,4	–	26,0	–	29,1	–
11,2	15,5	16,6	17,7	18,7	19,8	20,9	22,0	23,4	24,7	25,9	27,5	29,1	3,08	33,1
11,8	–	–	18,7	–	20,9	–	23,2	–	26,1	–	29,0	–	32,5	–
12,5	–	18,5	19,8	20,9	22,1	23,4	24,6	26,1	27,6	29,0	30,7	32,6	34,5	37,0
13,2	–	–	–	–	23,4	–	26,0	–	29,2	–	32,5	–	36,4	–
14,0	–	–	–	–	24,8	26,2	27,6	29,3	31,0	32,5	34,5	36,6	38,7	41,5
15,0	–	–	–	–	–	–	29,6	–	33,2	–	37,0	–	41,5	–
16,0	–	–	–	–	–		31,6	33,6	35,5	37,2	39,5	41,9	44,3	47,5
17,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	47,2	–
18,0	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	53,1

Закінчення табл. 5.4

b, мм	a, мм
	3,15	3,35	3,55	3,75	4,00	4,25	4,50	4,75	5,00	5,30	5,60
	Площа поперечного перерізу провідника Π, мм²
4,50	13,6	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
4,75	14,4	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
5,00	15,2	16,2	17,2	–	–	–	–	–	–	–	–
5,30	16,2	–	13,3	–	–	–	–	–	–	–	–
5,60	17,1	18,2	19,3	20,1	21,5	–	–	–	–	–	–
6,00	18,4	–	20,8	–	23,1	–	–	–	–	–	–
6,30	19,3	20,6	21,8	22,8	24,3	25,9	27,5	–	–	–	–
6,70	20,6	–	23,2	–	25,9	–	29,3	–	–	–	–
7,10	21,8	23,2	24,7	25,8	27,5	29,3	31,1	32,9	34,6	–	–
7,50	23,1	–	26,1	–	29,1	–	32,9	–	36,6	–	–
8,00	24,7	26,3	27,9	29,1	31,1	33,1	35,1	37,1	39,2	41,5	43,9
8,50	26,2	–	29,6	–	33,1	–	37,4	–	41,6	–	46,7
9,00	27,8	29,6	31,4	32,9	35,1	37,4	39,6	41,9	44,1	46,8	49,5
9,50	29,4	–	33,2	–	37,1	–	41,9	–	46,6	–	52,1
10,0	31,0	33,0	35,0	36,6	39,1	41,6	44,1	46,6	49,1	52,1	55,1
10,6	32,8	–	37,1	–	41,5	–	46,8	–	52,1	–	58,5
11,2	34,7	37,0	39,2	41,4	43,9	46,7	49,5	52,3	55,1	58,5	61,9
11,8	36,6	–	41,3	–	46,3	–	52,2	–	58,1	–	65,2
12,5	38,8	41,3	43,8	46,0	49,1	52,3	55,4	58,5	61,6	65,4	69,1
13,2	41,0	–	46,3	–	51,9	–	58,5	–	65,1	–	73,1
14,0	43,6	46,4	49,2	52,0	55,1	58,6	62,1	65,6	69,1	73,3	77,5
15,0	46,7	–	52,7	–	59,1	–	66,6	–	74,1	–	83,1
16,0	49,9	53,1	56,3	59,1	63,1	67,1	71,1	75,1	79,1	83,9	88,7
17,0	53,2	–	59,4	–	67,1	–	75,6	–	84,1	–	94,3
18,0	53,8	59,4	63,0	66,6	71,1	75,6	80,1	84,6	89,1	94,5	99,9