Расчет магнитопровода

Выбор размеров пластин пакетов стержня. Для заданного диаметра D = 300 мм с числом ступеней п = 7 целесообразно выбрать нормализованные размеры ширины пластин, принятые для отечественных заводов. Для данного диаметра эти размеры следующие: c₁ = 295; с₂ = 270; с₃ = 250; с₄ = 230; с₅ = 215; с₆ = 175; с₇ = 135 мм.

Определяем толщину пакетов:

Определяем сечения стержня:

Fcт=KзFф=0,93•635,2=590см²

Расчет сечения ярма. Сечение ярма принимается по форме и размерам, равным сечению стержня. Лишь крайний (7-й) пакет для лучшей прессовки ярма делается по ширине равным 6-му пакету.

Таким образом, активное сечение ярма будет

Fя= Kз[Fф+(c₆-c₇)2b₇]=0.93[635.2+(17.5-13.5)2.4]=600 см².

Расчет обмоток

Числа витков НН и ВН. Для этого прежде найдем число вольт на виток

e_ω=222BFc•10^-4 = 222 • 1,7 • 590 •10^-4 = 22,3 в.

На стороне НН при схеме треугольник Uф = Uл.

Определяем число витков обмотки НН

ω_НН= U_фНН/ e_ω= U_лНН/ e_ω=6300/22,3=282 витка.

На стороне ВН при схеме «звезда» Uф = Uл/√3.

Определяем число витков обмотки ВН

ω_ВН= ω_НН•U_фВН/ U_фНН= ω_НН•U_лВН/ √3U_лНН=282•35000/(√3•6300)=904 витка

Число витков регулировочной ступени (2,5%)

ω_рег=0,025 ω_ВН=0,025•904=22,6 витка.

Принимаем 23 и 22 витка.

Записываем числа витков на всех ступенях напряжения: 949-927-904-881-859/282 витков.

Уточняем индукцию в стержне и ярме

Вст= U_ФВН•10⁴/(ω_НН•222 Fcт)=6300•10⁴/(282•222•590)=1,7тл

Вя=Вст• Fcт/ Fя=1,7•590/600=1,67 тл.

Расчет фазных токов в обмотках. В обмотке НН при схеме «треугольник» Iф=Iл/√3.

I_ФНН= I_ЛНН/√3=S•10³/(3 • U_ЛНН)=2500•10³/(3•6300)=132 a.

В обмотке ВН при схеме «звезда» Iф=Iл

I_ФНН= I_ЛНН=S•10³/(√3• U_ЛНН)= 2500•10³/(√3•3500)=41,2 а.

Расчет обмотки НН (осевое строение). Для данных мощности и напряжения применяется непрерывная обмотка.

Плотность тока выбирается в пределах 3,5—4 а/'мм².

Необходимое сечение провода

S_п= I_фНН/δ_НН=132/4=33мм².

Выбираем провод 10,8 х 3,28 мм, сечением 34,9 мм².

Уточняем плотность тока

δ_НН=132/34,9=3,78 а/мм²

Высота обмотки ориентировочно должна быть

Н_о = Н — 2l_п= 1000 — 2•75 = 850 мм.

На провод и канал (6 мм) требуется размер

10,8 + 0,5+6 = 17,3 мм.

Число катушек обмотки

850: 17,3 ≈ 49, принимаем 48 катушек.

Осевое строение обмотки НН:

Прессовка прокладок составляет

17•100/(264+36)=5,7%

Раскладка витков по катушкам;

Расчет обмотки ВН (осевое строение). Применяется непрерывная обмотка. Необходимое сечение провода

S_п= I_фВН/δ_ВН=41,2/4=10,3 мм².

Выбираем провод 5,9 Х 1,81 мм, сечением 10,5 мм².

Уточняем плотность тока

δ_ВН=41.2/10.5=3.92 а/мм²,

На один провод (катушку) и один канал приходится (в осевом направлении)

5,9 + 0,5+ 6= 12,4 мм.

Число катушек обмотки 825: 12,4 = 67, принимаем 68 катушек.

Для регулирования в пределах ±2x2,5% число регулировочных катушек должно быть кратным четырем. Следовательно, имеем 60 основных и 8 регулировочных катушек.

Раскладка витков по катушкам:

Расчет осевого строения:

Прессовка прокладок составляет

22•100/(396+16)=5,3%

Радиальный размер обмотки НН

a_l = ω_K (a +0,5) 1,03 = 6(3,28 + 0,5)1,03 = 23,4 мм, принимаем a₁= = 24 мм.

Обмотка ВН:

а₂= 15(1,81 + 0,5) 1,03 = 35,7 мм, принимаем а₂ = 36 мм.

Радиальное строение обмоток (предварительное):

Проверяем главный канал (27 мм) на получение нужного значения напряжения рассеяния u_р. Для получения заданного значения u_к = 6,5% напряжение рассеяния должно быть:

где

u_a=P_K/10S=23500/(10•2500)=0,94%

При дополнительном рассеянии 5% напряжение рассеяния от основного поля должно быть

u’_p= u_p/1,05=6,44/1,05=6,13%

Предварительное значение напряжения рассеяния

,

где Dcp=38,4+2,7=41,1см,

Δ=2,7+(2,4+3,6)/3=4,7 см,

К_р=1-(2,7+2,4+3,6)/(π82,5)=0,966.

Так как u_р" получилось меньше u_р ', то размер главного канала следует увеличить.

Увеличение канала определяется по формуле

т. е. ширина главного канала должна быть

а = 27 + 13 = 40 мм.

Окончательно радиальное строение будет иметь вид:

Расстояние между осями стержней МО получилось равным 570 мм.

Высота Н окна магнитопровода равна высоте обмотки На плюс изоляционные расстояния до ярма, которые для данной мощности и напряжения равны 75 мм:

Н = Н_о + 2 • 75 = 825 + 150 = 975 мм.

Таким образом определены основные размеры магнитопровода и обмоток ВН и НН.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: