Плотность тока в обмотке 1

                                              А/мм²;                                   (4.6)

     Толщина витка вдоль стержня сердечника

                    см;                     (4.7)

     Удельная  тепловая загрузка поверхности обмотки 1

                  Вт/м²;                  (4.8)

     k_п – коэффициент частичного закрепления поверхности обмотки рейками образующими вертикальные каналы.

     Радиальная  толщина витка   

                            см.                                 (4.9)

       Высота обмотки 1 вдоль стержня  сердечника

                    см;               (4.10)

Радиальная  толщина вертикального канала между  двумя слоями обмотки 1

     а_к=0,5 см;

     Радиальная  толщина обмотки 1

                      см.                   (4.11)

     Средний диаметр обмотки 1

                         см;                     (4.12)

        Средняя длина витка обмотки 1

                                см;                                     (4.13)

     Вес металла обмотки 1

              кг          (4.14)

     

     где - удельный вес обмоточного провода.

     Потери  в обмотке 1 без учета добавочных потерь

                           Вт;                             (4.15)

     Сумма толщин всех проводов без изоляции обмотки 1 вдоль стержня

                              см;                         (4.16)

     Полное  число проводов обмотки 1 вдоль радиуса

     

;

     Коэффициент увеличения потерь в обмотке 1 от поверхностного эффекта     

                 ;              (4.17)

     Потери  в обмотке 1 с учетом добавочных потерь

                              Вт.                             (4.18) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

       
 
 
 
 

     5 Расчет многослойной цилиндрической обмотки 2 из провода круглого сечения

         Плотность тока в обмотке 2

            А/мм²;       (5.1)

     Площадь поперечного сечения провода  обмотки 2

     

 мм².

     Если  S_м2>9,79 мм² наматывается из двух параллельных проводов.

     Число параллельных проводов в обмотке 2

     

;

     Диаметр голого и изолированного провода (Приложение 2)

     

 мм;

     Марка изоляции провода – ПБ;

     Площадь поперечного сечения провода  обмотки 2

                                 мм²;                           (5.2)

     Плотность тока в обмотке 2

     

 А/мм²;

     Расчетный диаметр изолированного провода  обмотки 2

                              см;                          (5.3)

     Толщина витка вдоль стержня сердечника

              см;                                  (5.4)

     Число витков в одном слое обмотки

                                                                      (5.5)

     Число слоев обмотки 2         ;                                     (5.6)

     Окончательное число витков в слое   

     

,

     Рабочее напряжение между двумя слоями

                              В;                           (5.7)

     Толщина междуслойной изоляции     δ_мсл=0,036 см;

     Выступ  междуслойной изоляции на торцах обмотки 2 равен 1,6 см;

     

     Число цилиндрических поверхностей охлаждения обмотки 2 на стержень сердечника

                                 (5.8)

     принимаем ;

     Удельная  тепловая загрузка поверхности обмотки 2

              Вт/м².             (5.9)

     Число слоев и витков в слое во внутренней катушке – 5 слоя по 9 витков

     Число слоев и витков в слое в наружной катушке – 5 слоя по  41 витков;

     Радиальная  ширина вертикального канала между  двумя концентрическими катушками обмотки 2

     а_к2=0,7 см;

     Радиальная  толщина обмотки 2

  см;         (5.10)

     Высота  обмотки 2   

       см.                              (5.11)

     Уточнение приведенного расстояния

                                      см,                                   (5.12)

     где – приведенное расстояние между обмотками

       – высота обмоток 

     Уточнение действительного расстояния между  обмотками 1 и 2

                              см;                              (5.13)

     Средний диаметр обмотки 2

            см;          (5.14)

     Средняя длина витка обмотки 2

       см;                                (5.15)

     Вес металла обмотки 2

     

кг.

     Потери  в обмотке 2 без учета добавочных потерь

     

 Вт;

     Коэффициент увеличения потерь в обмотке 2 от поверхностного эффекта

                                             (5.16)

     

;

     Потери  в обмотке 2 с учетом добавочных потерь

                                 Вт.                                (5.17) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     6 Параметры и относительное изменение напряжения трансформатора

 

     Потери  короткого замыкания

                         Вт,                 (6.1)

     т.е. на 1 % больше заданного, что допустимо.

     Активная  составляющая напряжения короткого замыкания

                                      %;                               (6.2)

     

     Приведенное расстояние между обмотками

                             см;                             (6.3)

     Коэффициент, учитывающий переход от средней  линии магнитных силовых линий  потоков рассеяния к высоте обмоток

                         ;                     (6.4)

     Средняя длина витка обмоток 1 и 2

                                     см;                           (6.5)

     Индуктивная составляющая напряжения короткого  замыкания

             %;          (6.6)

     Напряжение  короткого замыкания

                              %                        (6.7)

     Активное  сопротивление обмотки 1

                              Ом;                         (6.8)

     Активное  сопротивление обмотки 2

                                Ом;                             (6.9)

     Активная  составляющая сопротивления короткого  замыкания, приведенная к числу  витков обмотки 1

   Ом;       (6.10) 

     Индуктивная составляющая сопротивления короткого  замыкания, приведенная к числу витков обмотки 1

          Ом;                      (6.11)

     

     Процентное  изменение напряжения при номинальной  нагрузке (β= 1) и cos φ = 0,8

                                  (6.12)

     

%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     7 Механические силы в обмотках при коротком замыкании

 

       Установившийся ток к. з. в  обмотках

              А;                              (7.1)

     

 А;

     Максимальное  значение тока к. з. в обмотке 2

              А;         (7.2)

     Суммарная радиальная сила при к.з.

 кг;    (7.3)

     Разрывающее напряжение в проводе обмотки 2

         кг/см²,               (7.4)

     что допустимо.  
 

 
 
 
 
 
 

     8 Расчет магнитной системы трансформатора

 

     Принимаем: запрессовка стержней сердечника выполнена  клиньями между сердечником и  обмоткой 1; сердечник без каналов;

     Ширина  пакетов стержней сердечника: