Раздел: Документация
0 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 27 где s, и s2 — сечения проводов первичной и вторичной обмоток, мм2; б — плотность тока в обмотке, А/мм2 (принимается по табл. 14). Число витков первичной и вторичной обмоток определяют по формулам: w, =-1-: w2 = wt -~ — для одно- и трех- фазных трансформаторов; ю. —w. -f tt),= —J-; ил,= —2--для понижа- 1 1 1 2 2,22SCQC 2 2,22BCQC ющего автотрансформатора (см. рис. 5,а); w, = —1-; w., = —----для повышающе- 2,22BCQC2,22BCQC го автотрансформатора (см. рис. 5,6), где Вс — магнитная индукция в сердечнике (см. табл. 14). Для компенсации потери напряжения в проводах обмоток нужно увеличить число битков вторичных обмоток на 5—10%. Радиолюбители обычно определяют число витков на 1 В рабочего напряжения по упрощенной формуле Mio = 4500/Qc, где 4500 — постоянная величина для трансформаторной стали. Далее определяют количество витков первичной и вторичной сбмоток w2= (1,05—1,1) w0U2; Wi = w0U,. После расчета основных параметров трансформатора необходимо проверить, разместятся ли обмотки в окне выбранного магнитопровода. Пользуемся упрощенным способом проверки. Для этого по наружному диаметру провода и числу витков находим площадь, занимаемую каждой обмоткой в окне сердечника, затем складываем площади всех обмоток и полученную сумму сравниваем с площадью окна, т.е. определяем коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой: K0=QoeJQ0, где Q06n = d2Hw— площадь, занимаемая обмоткой; dn — диаметр провода с изоляцией; w — число витков обмотки; Q0 = H0C — площадь окна сердечника трансформатора. Коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой для маломощных трансформаторов принимают £о = 0,2-г0,4. У2 „ 4 „ w, -= 1270 —— = 23 витка. их220 1 С учетом компенсации падения напряжения в проводах число витков вторичных обмоток принимают а>2—1,1 -36=39 витков, 0=1,1-23=25 витков. 7. Проверяют, разместятся ли обмотки в окне сердечника. Площадь, занимаемая первичной и вторичной обмотками. Определить основные параметры понижающего трансформатора для радиоприемника, первичная обмотка которого на напряжение Ui = 220 В и две вторичные обмотки на напряжение £/2=6,3 В и U2 =4 В. Токи вторичных обмоток соответственно равны /2=4 А и /2=2 А. Трансформатор однофазный стержневого типа. Решение 1.На основании заданных нагрузок подсчитывают вторичную полную мощность трансформатора S2=6,3-4-f 4-2=33,2 В-А. 2.Первичная полная мощность трансформатора Si = S2/r = =33,2/0,86=38,6 В-А. 3.Поперечное сечение сердечника трансформатора: QC=£X X / S,/2/-102 = 8-38,6/2-50-102=496 мм2. При учете изоляции между листами сечеиие сердечника получается иа 10% больше, т.е. Qc= 1,1-496=545 мм2. Принимают его размеры следующими: ширина стержня а=20 мм, высота стержня Нс=2,5-0=2,5-20=50 мм, ширина окна с=#с/т = = 50/2,5=20 мм, толщина пакета пластин 6 = 30 мм. Фактическое сечеиие выбранного сердечника Qclj>=a-&= =20-30 = 600 мм2. 4.Определяют ток первичной обмотки: Л =S1/£/i = 38,6/ /220=0,175 А. 5.Определяют сечеиие провода первичной и вторичной обмоток, исходя из плотности тока, равной 3,5 А/мм2: S[=/[/6 = = 0,175/3,5= 0,05 мм2; s2 =/2/б = 4/3,5 = 1,14 мм2; s2 =/2/6 = =2/3,5 = 0,57 мм2. Принимают по табл. 2 для первичной и вторичной обмоток провод ПЭВ-I со следующими данными: диаметры проводов без изоляции d\ = 0,265 мм, d2=l,25 мм, d2=0,85 мм; диаметры проводов с изоляцией d„i=0,305 мм, dH2=l,33 мм, й2=0,91 мм. 6.Определяют число витков первичной и вторичной обмоток, приняв магнитную индукцию сердечника Вс=1,3 Тл: tVlO*220-10* Щ = 2,22Вс<2сф = = 2,22-1,3-600 = 1270 ВИТК°В> иг6,3 Щ — wi ~JJ~ — 1270 ~ 3$ витков, Qoe- = Q«i«i+Q.e-2+QM2-0.305*-I270 + 1,33»-39 + 0,91225 = = 207,82 мм2. Площадь окна сердечника Qo=Wce = 50-20= 1000 мм2. Отношение расчетной и фактической площадей окна сердечника ko=Qoom/Qo = 207,82/1000=0,20782. Следовательно, обмотки свободно разместятся в окне выбранного сердечника трансформатора. Пример 9 Рассчитать повышающий автотрансформатор по следующим данным: напряжение питающей сети С/,= 127 В, частота питающей сети f=50 Гц, напряжение вторичной обмотки (У2=220 В, мощность вторичной обмотки S2=220 В-А. Решение 1.Первичная полная мощность автотрансформатора S) = =52/ = 220/0,93=236,5 В-А. 2.Поперечное сечение сердечника трансформатора (трансформатор стержневого типа) Qc = I,2ft /S,/2f-102= 1,2- 8/236.5/2Х Х50-102 = 1477 мм2. Прн учете изоляции между листами размер сечения сердечника получается на 10% больше, т.е. Qc= 1,1 ■ 1477= 1620 мма. Принимают <2с.ф=30-60=1800 мм2. 3.Определяют токи первичной н вторичной обмоток: 1\ = = S,/t/, = 236,5/127= 1,86 A; l2=S2/U2=220/220=1 А. 4.Находят сечеиие первичной и вторичной обмоток: s,= = (/,— /2)/6=(1,86— 1)/2=0,43 мм; S2=/2/6 = 1/2=0,5 мм2. По табл. 2 принимают провод марки ПЭВ-1 для обеих обмоток одинакового сечеиия, т.е. s!=s2 = 0,5672 мм2. 5.Определяем число витков отдельных секций обмотки: U,127 w, = 4500 —— = 4500-= 318 витков, <?сф1800 U2 — Ul220- 127 „ wa = —-— w, =318 = 135 витков. ГЛАВА IV РАСЧЕТ КАТУШЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Основной частью многих аппаратов, например, контакторов, магнитных пускателей, реле, тормозных электромагнитов и др., является втягивающая катушка. При прохождении тока по катушке создается магнитное поле, под действием которого стальной сердечник катушки намагничивается и притягивает якорь, Якорь включает или выключает соответствующие контакты электромагнитного аппарата. Катушка является ответственным узлом аппарата дистанционного или автоматического управления, поэтому при выходе ее из строя (это случается в производственных условиях довольно часто) очень важно знать, как перемотать эту катушку. Восстановить обмоточные данные катушки, если есть паспорт, нетрудно. В этом случае наматывают новую катушку, количество витков которой и сечение провода должны соответствовать паспортным данным. Иногда приходится перематывать катушки электромагнитных аппаратов на напряжение, отличное от паспортного. Число витков в катушке, при котором четко срабатывают контактор и пускатель, можно считать прямо пропорциональным напряжению, подводимому к катушке, ибо на каждый виток должно приходиться определенное напряжение для четкости срабатывания аппарата, сечение же провода катушки — обратно пропорционально напряжению. При уменьшении сечения провода катушка может нагреваться до недопустимой величины, при увеличении же сечения ее габариты могут превзойти допустимые размеры. Пересчет обмоточных данных катушек электромагнитных аппаратов (при сохранении их нормального объема) основан на следующих условиях. 1.Магнитный поток, создаваемый катушкой, а следовательно, ее намагничивающие силы должны оставаться неизменными IiWl=-I2w2=...Iw = пост., где 1и h—Wi, w%... — ток и число витков катушки при напряжениях в сети Uu U2... 2.Тепловые потери в катушке должны оставаться неизменными R,li=-R2ll...—R/2 = nocT., где /?,, R2... h, h — сопротивление и ток катушки при напряжениях в сети U], U2,... Пересчет катушек аппаратов постоянного и переменного тока на другие значения напряжений производим по формулам w2=wr (U2/Ut); d2=d, VUJU2, где d} и d2— диаметры проводов без изоляции соответственно при напряжениях Ui и U2. При пересчете катушек аппаратов с одной продолжительности включения S3, % на другую продолжительность включения S32 % основные параметры катушек определяются из выражений:  ; w2 = wi--для аппарата по- d2 стоянного тока; 4 f о/ d2 = di]/: w2 = Щ — Для аппаратов пе- " iJi 1/8ременного тока, где du d2 и Ш], ш2 — диаметры проводов без изоляции и число витков соответственно для продолжительности включения S3X и S32. Иногда приходится рассчитывать катушки заново или по известным размерам сердечника восстанавливать обмоточные данные, т. е. определять число витков и диаметр провода для заданного напряжения сети. Обмоточные данные катушки переменного тока с достаточной для практики точностью можно рассчитывать по графику, приведенному на рис. 6. На графике по горизонтальной оси отложено значение , сечения стержня магнитопровода Qc в квадратных миллиметрах, а по вертикальной оси — число витков, приходящихся на 1 В рабочего напряжения, w0=w/U, где7-/ — напряжение сети, В. Для расчета числа витков на 1 В рабочего напряжения катушки в зависимости от режима работы пользуются наклонными линиями, одна из которых соответствует длительному режиму работы S1 = 100 %, а другая — повторно-кратковременному режиму при S3— =40%. Количество витков катушки w = w0l>. Для расчета диаметра провода необходимо учитывать так называемый коэффициент заполнения k3. Коэффициент заполнения показывает отношение суммарной площади поперечного сечения изолированных проводов к площади окна магнитопровода Qo. Он зависит от типа изоляции, формы и сечения провода и вида намотки. Коэффициент заполнения определяют по графику, приведенному на рис. 7, в котором промежуточная линия является средним значением коэффициента заполнения. Вычислив сечение окна магнитопровода магнитной системы (рис. 8) и умножив его на коэффициент заполнения k3, получим площадь, занимаемую обмоткой, Qo6m = k3loho — kaQo- Когда известна площадь Q06M, можно определить число витков, приходящихся на 1 мм2 этой площади, шо =m»/Qo6m, где шо—число витков, приходящихся на 1 мм2 площади сечения обмотки. щ 20 15 10 8 6 г 1 0,8 0,6 0Л
Z 3 U 6 д 10 15 20 2530 Ц) 60 Ё0100 0.-Ю,им* Рис. 6. График для определения числа витков катушки: /—длительный режим S1, 2 — повторно-кратковременный SS-40 % / 0.8 0,5 0/ 0,3 0,2 0,15 0.1
Рис. 7. График для определения коэффициента заполнения окна магнитопровода k3  Рис. 8. Магнитопроводы аппаратов переменного тока: -клапанный, 6-броневой, в - трехфазного тока; /-катушка 2 сердечник" 0 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 27
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
