5. Определение числа витков обмоток трансформатора

Число витков первичной обмотки трансформатора может быть определено из выражений для ЭДС обмоток трансформатора:

[В],

где – падение напряжения в первичной обмотке

предварительно выбирается по кривой на Рис. 1 .7 в зависимости от мощности трансформатора.

Тогда предварительное значение числа витков первичной обмотки однофазного трансформатора будет:

,

где U₁иf– первичное напряжение и частота по заданию;

берется из пункта 1.2.2.,

S_c– из пункта 1.2.4.

Напряжение, приходящееся на один виток обмотки при нагрузке

[В/виток].

Число витков вторичной обмотки

.

Соответственно число витков для третьей обмотки

и т.д.,

где U₂,U₃, … – вторичные напряжения по заданию.

Число витков обмотки низшего напряжения округляется до ближайшего целого числа с соответствующим пересчетом числа вольт на виток, величины индукции в стержне и чисел витков в других обмотках, а именно:

[В/виток];

и т.д.,

[Гс],

где W₂– число витков обмотки низшего напряжения, округленное до ближайшего целого числа.

Напряжения на вторичных обмотках при холостом ходе:

[В];

[В] и т.д.

Для трехфазного трансформатора определение числа витков производится на одну фазу:

;

и т.д.

6. Определение сечения и диаметра проводов обмоток

Предварительные значения поперечных сечений проводов обмоток определяются по формулам

и т.д.,

где I₁,I₂,I₃, … берутся из пункта 1.2.1.,,,, … – из пункта 1.2.3.

Окончательные значения поперечных сечений и диаметров проводов выбираются по ближайшим данным из приложения 1:

мм;

мм и т.д.

По выбранным окончательно сечениям проводов уточняются плотности тока в проводах обмоток:

и т.д.

При сечении проводов q > 10 мм²обмотку трансформатора следует выполнять проводом прямоугольной формы или же при круглом проводе выполнять намотку обмотки в два-три параллельных провода.

7. Выбор изоляции проводов обмоток

Размеры и марка изоляции проводов обмоток трансформаторов определяются государственными стандартами. Марки проводов, применяемые в маломощных трансформаторах, указаны в приложении 1.

Наиболее дешевой изоляцией провода является эмаль, однако надежность эмалевой изоляции недостаточна, поэтому область ее применения ограничена главным образом проводниками диаметром примерно до 2 мм. Более надежными по изоляции являются провода марки ПЭВ-2. Наилучшими проводами по изоляции считаются провода марок ПЭЛШО и ПЭЛШКО, но они применяются большей частью в ответственных машинах и аппаратах. Наибольшее применение для маломощных трансформаторов имеют провода марок ПЭЛ, ПЭВ-1 и ПЭВ-2 с диаметрами до 1–3 мм.

8. Определение высоты и ширины окна сердечника трансформатора

Форма окна сердечника трансформатора оказывает значительное влияние на величину намагничивающего тока, расход стали на сердечник и меди на обмотки трансформатора. Излишняя высота окна сердечника Hповышает намагничивающий токI_и увеличивает расход стали и вес трансформатора. Заниженная высота окна повышает нагрев обмотки и увеличивает расход меди на них.

Наилучшей формой окна сердечника трансформатора получается при отношении высоты окна Hк его ширинеbв пределах 2,5–3,0 (см. Рис. 1 .8).

Если при расчете сердечника трансформатора принята стандартная форма П-образных или Ш-образных пластин из приложений 2 и 3, то размеры H и b (см. Рис. 1 .8) тоже берутся из этого же приложения.

При произвольном выборе размеров сердечника a_с,b_сиh_япредварительное значение высоты окна сердечника трансформатора может быть определено по формуле:

[см],

где k – отношение высоты к ширине окна сердечника:

k_о – коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой; для маломощных силовых трансформаторов величинаk_оприближенно может быть принята в пределахk_о= 0,20,3;

W₁,W₂,W₃, … берутся из пункта 1.2.5.,

q₁,q₂,q₃, …из пункта 1.2.6.

Ширина окна сердечника предварительно (см. Рис. 1 .8):

[см].

Полученные здесь предварительные значения Hиbокончательно уточняются при укладке обмоток на стержне сердечника трансформатора в пункте 1.2.9.