Для второй обмотки выбираем ленту медную ГОСТ 1173-77 с поперечными размерами 25 х 1 мм.
6.3. Для третьей обмотки принимаем = 2,55 А/мм. Тогда сечение провода третьей обмотки
q3 = 0,5 / 2,55 = 0,196 мм2. (8)
Этому сечению соответствует провод с диаметром по меди dм3 = 0,5 мм и диаметром по изоляции dиз3 = 0,56 мм.
7. Число витков первой полуобмотки
n1 = U1 * 10/ 4 * Kф * f *B * Q (9)
где Kф — коэффициент формы трансформируемого напряжения (для синусоиды Kф = 1,11, для меандра Kф — 1).
Согласно табл. 4.2 индукция в выбранном магнитопроводе при частоте 50000 Гц не должна превышать 0,16 Тл. Принимаем значение индукции меньше допустимого приблизительно на 30 %: В — 0,115 Тл.
Тогда число витков
n1 = 132 * 100000 / 4 * 1 * 50000 * 0,115 * 1,8 = 31.99
Для удобства расположения выводов первичной полуобмотки принимаем
n1 = 32,5 витка.
8. Значение напряжения, приходящегося на один виток первичной полуобмотки,
e1 = U1 / n1 = 132 / 32.5 = 4.06 B/виток (10)
9. Число витков второй обмотки
n2 = U2 * м2 / e1 (11)
где м2 — коэффициент, учитывающий падение напряжения на второй обмотке.
Согласно табл. 4.2 для выбранного магнитопровода падение напряжения
U < 3 %. Принимаем U2 = 0,5 %. Для этого значения коэффициент м2 = 1,005. Тогда число витков
n2 = 4 * 1.005 / 4.06 = 0,98 витка.
Округляем полученное значение: n2 = 1 виток.
10. Число витков третьей обмотки
n3 = U3 * m3 / e1 (12)
Для третьей обмотки принимаем U3 = 0,4 % и m3 = 1,004. Тогда число витков
n3 = 100 / 1.004 = 24.7 витка.
Округляем число витков: n3 = 25 витка.
11. Число витков, размещаемых в одном ряду. Обмотки размещаются на изолирующем каркасе.
11.1. В первичной полуобмотке
b1 = Lн * Ку1 / d из1 (13)
где Lн — размер из рис. 3.22;
Ку1 — коэффициент укладки провода первой обмотки.
Принимаем Kу1 = 0.95
Для выбранного магнитопровода Lн = 27 мм. Тогда
b1 = 27 * 0.95 / 0.88 = 29,148 витка.
Число витков округляем в меньшую сторону: b1 = 29 витков.
11.2. Во второй обмотке согласно п. 9 имеем
b2 — 1 виток. (14)
11.3. В третьей обмотке
b3 = Lн * Ку3 / d из3 (15)
где Ку3 — коэффициент укладки провода третьей обмотки.
Принимаем Ку3 = 0,93. Тогда число витков в одном ряду третьей обмотки
b3 = 27 * 0.93 / 0.56 = 44.84
Принимаем b3 = 44 (округляем в сторону меньших значений).
12.Число слоев в обмотках
12.1. В первой обмотке число слоев
N1 = (n1 * Кпр / b1) * v , (16)
где v = 2 — число полуобмоток.
Коэффициент Kпр учитывает количество параллельных проводов, используемых при изготовлении обмотки.
Согласно п. 6.1 имеем Кпр = 2. Тогда
N1 = (32.5 * 4 / 29) * 2 = 4.48
Число слоев округляем в сторону больших значений: N1= 5.
12.2. Во второй обмотке согласно п. 9 число слоев N2 = 1.
12.3. В третьей обмотке число слоев
N3 = n3 / b3 = 25 / 44 = 0.57 (17)
Третью обмотку размещаем в незаполненном слое первой обмотки с промежутком 5 мм от крайнего витка первой обмотки.
Размеры обмоток по высоте намотки
Высота i- и обмотки ; i = 1; 2; 3.
h i = [N i * d из + (Ni- 1) * i ] * Крi, (18)
где Кр — коэффициент разбухания обмотки;
— толщина межслоевой изоляции (табл. 3.7); г = 1; 2; 3.
13. 1. У первой обмотки
h 1 = [N 1 * d из1 + (N1- 1) * 1 ] * Кр1 , (19)
= 0,12 мм — толщина слоя изолирующей бумаги марки К-120. Принимаем коэффициент разбухания Кр1 = 1,15. Таким образом,
h1= [5 • 0,88 + (5 - 1) • 0,12] • 1,15 = 5,612 мм.
У второй обмотки
h2 = [N 2 * d из2 + (N2- 1) * 2 ] * Кр2 , (20)
Принимаем коэффициент разбухания Кp2 =1,2 мм. Таким образом,
h2 = [1 . 1 + ( 1 - 1) . 0,12] • 1,2 = 1,2 мм.
13.3. У третьей обмотки
h 3 = [N 3 * d из3 + (N3- 1) * 3 ] * Кр3 , (21)
3 = 0,12 мм.
Принимаем коэффициент разбухания Кр3 = 1,1. Таким образом,
h3 = [1 -0,56 + (1 - 1)-0,12] * 1,1 = 0,616 мм.
Изолирующие зазоры в конструкции катушки Воздушный
зазор между магнитопроводом и каркасом составляет обычно 0,4. . .0,5 мм. Выбираем зазор равным 0,4 мм. Толщина каркаса определяется размерами магнитопровода и значением испытательного напряжения. Для приведенных выше условий она принята hк = 0,8 мм.
Межслоевая и межобмоточная изоляция выбирается в соответствии с рекомендациями, помещенными в таблице 4.3.
Между каркасом и первой обмоткой помещены два слоя изоляционной бумаги марки К-120 (толщина двух слоев 0,12 ммх2=0,24 мм) и один слой пленки марки ПЭТ-Э толщиной 0,012 мм. Так же выполнены изоляция между первой и второй обмотками и внешняя изоляция. Кроме того, дополнительно снаружи помещается слой ленты из бумаги К-120 (толщина слоя 0,12 мм).
Таким образом, суммарная толщина изоляции hк-1 между каркасом и первой обмоткой равна 0,252 мм. Такая же толщина изоляции h1-2 = 0,252 мм между первой и второй обмотками. Толщина внешней изоляции
hвн = 0,252 + 0,12 = 0,372 мм. (22)
15. Толщина катушки, включающая в себя обмотки, каркас и электроизоляционные зазоры,
h = 0,4 + 0,8 + 0,24 + 0,012 + 5,612 + 0,24 + 0,012 +1,2+ +0,24 +
0,012+0,12 = 8,888 мм. (23)
Таблица 4.3- Рекомендации по выбору межслоевой и межобмоточной изоляци и расчетных коэффициентов
Иаметр провода по изоляции с dиз,
Мм
Коэффициент укладки провода Kу
Коэффициент разбухания
Kp
Наименование межслоевой изоляции
Толщина межслоевой изоляции
ГОСТ на
Бумагу
0,07. ..0.20
0.83
1,1
Бумага конденсаторная марки КОН-2
0,022
ГОСТ
1908-88
0,21. ..0.28
0,86
1.1
0,30... 0,38
0.92
Бумага электроизоляционная намоточная марки ЭН-50
0,050
1931-80
0,41.. .0,64
0,93
0.66... 0.99
0,95
1,15
Бумага кабельная марки К-120
0,120
ГОСТ 23436-83
Более 0,99
0,87
0.120
Полученное значение h меньше минимального размера окна маг-литопровода hо = 9 мм, что обеспечивает размещение катушки в окне.
16. Длины средних витков обмоток
16.1. Длина среднего витка первой обмотки
Lср1 = 2а + 2с + 2п(гк + h k-1 + h1/2) = 2 • 12,8 + 2 • 16 + 2п(1,2+ +0,252 + 5,612/2) = 84,353 мм. (24)
16.2. Длина среднего витка второй обмотки
Lср2 = 2а + 2с + 2п(гк + h k-1 + h1 + h1-2 + h2/2) = 2 • 12,8 + 2 • 16 + 2п(1,2 + 0,252 + 5,612 + 0,252 + 1,2 / 2) = 107,336 мм. (25)
Длина среднего витка третьей обмотки
Lср3 = Lср1 = 84,353 мм (26)
17. Сопротивление обмоток постоянному току при температуре окружающей среды tос = +20°С.
Сопротивление первой обмотки
R1 = * Lср1 * 2 * n1 / q1 (27)
где — удельное электрическое сопротивление медного провода, равное 0,0175 Ом • мм2/м;
q1 — сечение провода первой обмотки из п. 6.1 (два провода по 0,5 мм2);
R1 = 0.0175 * 84.353 * 0.001* 2 * 32.5 / 1= 0.096 Ом
17.2. Сопротивление второй обмотки
R2 = * Lср2 * n2 / q2 = 0,0175 * 107,336 * 0.001 * 1 / 25
=0.000075 Ом (28)
17.3. Сопротивление третьей обмотки
R3 = * Lср3 * n3 / q3 = 0,0175 * 84.353 * 0.001 * 2.5 / 0.196 =0.0187 Ом (29)
18. Сопротивление обмоток переменному току
R_i = K_i * Ri (30)
где K_i — коэффициент увеличения активного сопротивления от частоты f, определяемый по i — 1; 2; 3.
18.1. Сопротивление первой обмотки
R_1 = К_1 *R1 = 1,18 • 0,096 = 0,113 Ом, (31)
где К_ определен для d = 0,8 мм при частоте f = 50 кГц.
18 2 Сопротивление второй обмотки
R_2 = К_2 * R2 = 1,18-7,5 * 10-5 = 8,85 * 10-5 Ом, (32)
где К_определен для d = 1,0 мм. при частоте f = 50 кГц.
18.3. Сопротивление третьей обмотки
R_3 = К_3 * R3 = 1,05-0,0183 = 0,0192 Ом. (33)
Масса меди обмоток
Масса первой обмотки
M1 = Lср1 * n1 * q1 * y (34)
где y — удельная масса медного провода, равная 8,9 г/см;
М1 = 84,353 * 0.1(2 * 32,5) - 1 – 0.01 - 8,9 = 0,0488 кг.
19.2. Масса второй обмотки
M2 = Lср2 * n2 * q2 * y = 107,336 * 0.1 * 1 * 25 * 0.01 * 8,9=
= 0,0239 кг. (35)
19.3. Масса третьей обмотки
M3 = Lср3 * n3 * q3 * y = 84,353 * 0.1 * 2,5 * 0,196 * 0.01 * 8,9 = =0,00037 кг. (36)
Суммарная масса меди обмоток
М = М1 + М2 + М3 = 0,0488 + 0,0239 + 0,00037 = 0,073 кг. (37)
20.Потери в меди обмоток
Рм = К * I * R_i (38)
где К — температурный коэффициент сопротивления, учитывающий температуру перегрева обмотки относительно температуры окружающей среды
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12