9. Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна сердечника трансформатора

При расположении обмоток на стержнях сердечника трансформатора нужно иметь в виду следующее. Чем меньше диаметр обмоточного провода, тем выше его стоимость. Поэтому для уменьшения общей стоимости трансформатора целесообразно обмотку с более тонким проводом располагать на стержне первой.

В случае трехобмоточных трансформаторов, в целях уменьшения взаимного влияния вторичных обмоток друг на друга при изменении нагрузки в них, желательно первичную обмотку располагать на стержне между вторичными обмотками. Однако в маломощных силовых трансформаторах индуктивные сопротивления обмоток весьма незначительны, и их влияние на падение напряжения в трансформаторе при нагрузке невелико. Ввиду этого в рассматриваемых трансформаторах практически можно отступать от теоретического положения размещения первичной обмотки на стержне между вторичными и взаимно размещать их в зависимости от конструктивных и других соображений.

Для уточнения ширины окна сердечника bнеобходимо вычислить радиальную толщину обмоток трансформатора. Число витков первичной обмотки в одном слое рассчитывается по следующей формуле:

где d_1иберется из пункта 1.2.6.,

H– из пункта 1.2.8.;

₁– расстояние от обмотки до ярма, обычномм.

В случае применения в броневом трансформаторе штампованных листов с одним зазором длина катушек по условиям сборки должна быть меньше длины стержня на 5–10%. В таком случае число витков в слое следует вычислять по формуле

.

В случае однофазного двухкатушечного трансформатора стержневого типа (Рис. 1 .9 а) обмотки располагаются на двух катушках с одинаковым числом витков, поэтому число витков на каждой катушке будет

.

т.е. обмотка делится по катушкам поровну. Число слоев первичной обмотки равно

.

полученное значение m₁округляется до ближайшего большего целого числа.

Число слоев первичной обмотки однофазного однокатушечного или броневого трансформаторов (Рис. 1 .9, бив)

полученное значение m₁округляется до ближайшего большего целого числа.

Толщина первичной обмотки

,

где ₁– толщина изоляционной прокладки между слоями;

d_1и– берется из пункта 1.2.6.

а).	б).	в).

Рис.1.9. Формы катушек маломощных двухобмоточных трансформаторов: а – стержневого двухкатушечного; б – стержневого однокатушечного; в – броневого

Изоляционные прокладки следует применять лишь при напряжении между слоями свыше 50 В. Толщина изоляционных прокладок обычно не превышает 0,05–0,08 мм.

Число витков вторичной обмотки в одном слое

В однофазном двухкатушечном трансформаторе стержневого типа число витков на стержне делится по катушкам поровну (см. Рис. 1 .9, а)

Число слоев вторичной обмотки каждой катушки равно

полученное значение m₂округляется до ближайшего большего целого числа.

Число слоев вторичной обмотки однофазного однокатушечного или броневого трансформаторов (см. Рис. 1 .9, бив)

полученное значение m₂округляется до ближайшего большего целого числа.

Толщина вторичной обмотки

где d_2иберется из позиции 6;

₂=₁.

В случае трансформатора с тремя и более обмотками толщина обмоток вычисляется аналогичным образом.

Ширина окна сердечника однофазного трансформатора с одной круглой катушкой (см. Рис. 1 .9, б)

где – зазор от стержня до катушки (см. Рис. 1 .9,б);

₀= 1,02,0 – толщина изоляции между катушкой и стержнем, выполняемой обычно из электрокартона;

₁₂,₂₃, …,_3n– толщина изоляции между обмотками, выполняемой обычно в маломощных трансформаторах из электрокартона толщиной 0,50–1,0 мм;

₃– расстояние от катушки до второго стержня, принимаемое обычно в пределах₃= 35 мм;

₁,₂,₃, …,_n– толщины соответствующих обмоток в миллиметрах.

Ширина окна однофазного трансформатора с двумя круглыми катушками, а также трехфазного трансформатора с аналогичными катушками (Рис. 1 .9, а)

,

где ₃– расстояние между катушками, обычно₃= 35 мм.

Ширина окна однофазного трансформатора с одной прямоугольной катушкой (см. Рис. 1 .9, в)

,

где k₂– коэффициент увеличения толщины катушки за счет неплотностей прилегания слоев, в результате чего катушка приобретает овальный вид. Величина этого коэффициента зависит от упругости проволоки и натяжения ее при намотке; ориентировочно можно принять

k₂ = 1,21,3.

Ширина окна однофазного трансформатора с двумя прямоугольными катушками, а также трехфазного трансформатора с аналогичными катушками

.

Проверка правильности выбранных величин Hиbпо их отношению:

;

если полученное отношение выходит за указанные пределы, следует соответственно изменить высоту окнаH, снова проверить укладку обмотки и определить новое значение ширины окнаb.