Курсовая работа по ТОЭ

Следующим этапом является выбор марки провода. При изготовлении обмоток трансформаторов малой мощности наиболее ши­роко применяются провода с эмалевой изоляцией, т.к. такой изо­ляционный слой дешев и имеет малую толщину. Недостатком прово­дов с эмалевой изоляцией (типа ПЭЛ) является низкая механичес­кая прочность изолирующего слоя. Однако в настоящее время выпу­скаются провода с высокопрочной эмалевой изоляцией с одинарным и двойным покрытием (ПЭВ- 1 и ПЭВ-2). Провода марок ПЭЛ и ПЭВ-1 рекомендуются при напряжениях обмоток до 500 В, при напряжениях свыше 500 В следует применять ПЭВ-2. Провода других марок используются в специальных трансформаторах.

Двухсторонняя толщина изоляции проводов(округленно), мм.

 Таблица 9б

Провода круглого сечения

Диаметры голого

провода, мм

0,05-

0,09

0,1-

0,15

0,15-

0,21

0, 23-

0,33

0,35-

0,49

0,51-

0,69

0,72-

0,96

1,0-

1,45

1,5-

2,1

2,26-

5,2

Эмалирован

ные провода

ПЭЛ

ПЭВ-1

0,02

0,022

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,1

ПЭВ-2

ПЭТК

0,03

0,033

0,04

0,05

0,06

0,07

0,09

0,11

0,12

0,13

Провода с волокнистой изоляцией

ПБД

 -

 -

0,19

0,20

0,22

0,22

0,22

0,27

0,27

0,33

ПСД

 -

 -

 -

0,23

0,23

0,25

0,25

0,27

0,27

0,33

Провода прямоугольного сечения

Размер меньшей стороны, мм

 0,5 - 1

 0,83 - 1,95

 2,1 - 3,8

4,1 - 5,5

Эмалированные провода ПЭВП

0,13

0,15

-

-

Провода с волокнистой изоляцией

 ПБД

-

0,27

0,33

0,44

ПСД

-

0,4

0,4

0,4

Двусторонняя толщина изоляции проводов (как круглых, так и прямоугольных) приведена в таблице 9б. Для определения dиз , необходимо к dпр прибавить именно ту цифру, которая указана в таблице двусторонней изоляции для круглого провода.

dиз.1 = 1,02 мм (ПЭВ – 1)

dиз.2 = 0,62 мм (ПЭВ – 1)

КОНСТРУКЦИЯ ОБМОТОК

Конструктивный расчет обмоток заключается в выборе осно­вания для намотки (гильзы или каркаса), длины намотки, числа витков в слое и числа слоев каждой обмотки, а также в выборе межслоевой и межобмоточной изоляции. Эскиз каркаса с обмотка­ми для трехобмоточного трансформатора представлен на рис. 7.

Катушка с обмотками у броневого трансформатора одна и располагается на среднем стержне. У стержневого трансформато­ра обычно две катушки и находятся они на обоих стержнях, при­чем каждая катушка содержит половинное число витков соответ­ствующей обмотки трансформатора.

Проверка размещения обмоток производится в следующей пос­ледовательности:

а) определяется число витков в слое wс согласно зависи­мостям:

  (для проводов круглого сечения); (14)

где h' = h –1 - высота каркаса (меньше на I мм высоты окна магнитопровода/, мм;

δ' - толщина щеток и стенок каркаса (обычно равна 1,5 - 4,3 мм в зависимости от диаметра провода);

kу - коэффициент укладки, определяемый по таблице 10 (учитывает неплотность намотки),

 kв - коэффициент, учитывающий выпучивание обмоток при намотке;

dиз - диаметр провода с изоляцией, мм;

h’ = 40 - 1 = 39 мм;

d’ = 1,5 мм 

 Таблица 10

dиз, мм

0,07 - 0,12

0,13 - 0,19

0,2 - 0,3

0,31 - 0,8

0,86 - 1,0

свыше 1,0

 kу

 1,15

 1,1

 1,07

 1,05

 1,1

 1,15

 kв

 1,05

 1,08

 1,1

 1,12

 1,15

 1,15

kУ1 = 1,15 kУ2 = 1,05

kВ1 = 1,15 kВ2 = 1,12

Wc1 = (39-2·1,5)/(1,15·1,02) = 31

Wc2 = (39-2·1,5)/(1,05·0,62) = 56

б) Определяется толщина каждой обмотки:

  (для провода круглого сечения); (15) 

где:

w - число витков каждой обмотки;

Dиз - толщина прокладок (изоляции) между слоями, мм;

N = w/wс - округляется до ближайшего большего целого числа и определяет число рядов в слое.

В качестве прокладок между слоями рекомендуется выбирать: при проводах диаметром менее 0,1 мм - конденсаторную бумагу толщиной 0,01 мм; при проводах диаметром 0,1 - 0,5 мм - теле­фонную бумагу толщиной 0,05 мм и при проводах диаметром более 0,5 мм - кабельную бумагу толщиной 0,12 мм.

Dиз = 0,12 мм

N1 = 208/31 = 7

N2 = 467/56 = 9 

d1 = 7·1,02 + 6·0,12 = 7,86 мм

d2 = 9·0,62 + 8·0,12 = 6,54 мм

в) Для стержневых магнитопроводов, у которых обмотки распола­гаются на обоих стержнях (две катушки) и содержат половинное число витков каждой обмотки, полная толщина намотки одной ка­тушки находится из зависимости:

 D = δ1/2 + δ2/2+ ……. + δn/2+ (δ' +1) + n.dмо, мм (17)

где dмо - толщина межобмоточной изоляции, мм;

 n - число обмоток.

При напряжениях, не превышающих 1000 B, в качестве мате­риала для межобмоточной изоляции обычно используются различные марки изоляционной бумаги, намотанной в несколько слоев; общую толщину этой изоляции (dмо) при этом можно принимать равной 0,2 - 0,3 мм. В формулах (16) и (17) учитывается и толщина изо­ляции поверх крайней обмотки.

dМО = 0,2 мм

D = 7,86/2 + 6,54/2 + 1,5 + 1 + 2·0,2 =10,1 мм

 В заключение этого этапа расчета следует определить зазор между катушкой и магниторроводом (для броневых и однокатушечных стержневых трансформаторов) или двумя катушками (для стерж­невых трансформаторов с двумя катушками). Если величина этого зазора, равная (c - kвD) для броневых и однокатушечных стержневых трансформаторов или (c - 2kвD) для стержневых трансформаторов с двумя катушками окажется в пределах 0,5 - 5,0 мм, то катушки нормально укладываются в окно сердечника.

(c - 2kвD) = 25 – 2·1,15·10,1 = 1,77мм

0,5 мм < 1,77 мм < 5мм

 Здесь kв - коэффициент, учитывающий выпучивание обмоток при их намотке, c - ширина окна магнитопровода.

 


 

Анализ переходных процессов во временной области. Классический метод расчета переходных процессов основан на составлении и последующем решении (интегрировании) дифференциальных уравнений, составленных по законам Кирхгофа и связывающих искомые токи и напряжения послекоммутационной цепи и заданные воздействующие функции источники электрической энергии
Электрические цепи переменного синусоидального тока