Материал: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Технология и оборудование контактной сварки» для студентов машиностроения. Бокарев Д.И

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

SЖ

Е1

 

; см2,

(33)

4,44 f 1НОМ

В 108

 

 

 

где f – частота переменного тока, Гц; В – индукция в гауссах. Выбирается для номинальной ступени в соответствии с таблице 9; Е1 – ЭДС первичной обмотки трансформатора, В. При расчетах можно принимать Е1 = U1 – при электромагнитном контакторе и Е1 = U1 – 20 – при игнитронном контакторе.

Таблица 7 - Допустимые плотности тока для проводов и выводов катушек первичной обмотки с изоляционными материалами класса «А»

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустимая плотность тока, А/мм2

 

 

 

 

 

 

 

 

для проводов

 

 

для выводов

 

 

 

 

 

Конструктивное испол-

 

 

обмотки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нение катушек и их ох-

 

 

 

 

 

 

алюминиевых

 

 

 

 

 

 

лаждение

 

 

алюми-

мед-

 

 

армирован-

мед-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниевых

ных

 

 

ных медными

ных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

накладками

 

 

1.

 

 

Дисковые

катушки при

 

0,8–1,0

1,2 –

1,2

2,0

 

 

 

 

 

естественном воздушном

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

охлаждении в зависимо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сти от поверхности ох-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лаждения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

Дисковые катушки,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотно прижатые к дис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кам вторичного витка с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водяным охлаждением:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) вторичный виток мед-

 

1,6–1,8

2,5 –

2,0

3,5

 

 

 

 

 

ный, трубки охлаждения

 

 

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напаяны

по наружному

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

периметру;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) вторичный виток ли-

 

1,8–2,0

3,0 –

2,0

3,5

 

 

 

 

 

той из АЛ-2, трубки ох-

 

 

3,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лаждения залиты внутрь;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) вторичный виток по-

2,2

3,5

 

2,5

3,8

 

 

 

 

 

лый, сваренный из двух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

Дисковые катушки с во-

30 - 60

50 –

-

-

 

 

 

 

 

дяным

охлаждением,

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изготовленные из трубок

 

 

 

 

 

 

 

 

_________________

Примечание: для первичной обмотки с изоляционными материалами класса «Е» плотности тока по пунктам I и II должны быть повышены на 10 %, для класса «В» - 15 %.

19

Таблица 8 - Допустимые плотности тока вторичной обмотки с изоляционными материалами класса «А», «Е», «В»

Конструктивное исполнение вторичной

Плотность

обмотки и ее охлаждение

тока, А/мм2

1. Виток из гибких медных лент с естественным воздуш-

1,7 – 2,1

ным охлаждением (в зависимости от толщины пакета)

 

2. Катушки первичной обмотки – дисковые плотно при-

 

жатые к дискам вторичной обмотки:

 

а) виток, сваренный из медных дисков, трубки водяного

4,0 – 5,5

охлаждения напаяны по наружному периметру;

 

б) вторичный виток литой из АЛ-2, трубки охлаждения

2,1 – 2,6

залиты внутрь;

 

в) вторичный виток полый, сваренный из двух медных

до 60

пластин с дисковыми катушками первичной обмотки с

 

водяным охлаждением

 

В трансформаторах стержневого типа расчетная величина активного сечения относится ко всем участкам магнитной цепи, а в трансформаторах броневого типа – к среднему стержню, на котором расположены обмотки.

При определении полного сечения сердечника необходимо учитывать коэффициент заполнения КЗ, который показывает, какую часть геометрического сечения сердечника занимает активное сечение.

Коэффициент КЗ зависит от толщины листов, от вида межлистовой изоляции и от плотности запрессовки.

Для лакированных сталей:

КЗ

SЖ

,

(34)

SЖ 0,04

где SЖ – толщина отдельных листов пакета, мм (выбирается в зависимости от марки стали по табл. 9).

Таким образом, полное сечение сердечника равно:

S

SЖ

.

(35)

 

 

КЗ

 

20

Таблица 9 - Рекомендуемые величины индукции стали сердечников контактных трансформаторов

 

 

 

Мощность, кВА

 

 

С т а л ь

 

 

В е л и ч и н а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матора

 

 

 

ка

 

на

 

ступени

 

ступени

 

 

 

 

Назначение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и н д у к ц и и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тол-

 

 

на номи-

 

 

на по-

 

 

Примечание

 

 

трансфор-

 

 

 

 

мар-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щи-

 

 

нальной

 

 

следней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для точеч-

5 - 20

 

Э11

0,5

 

 

10000 –

13000

 

 

Сердеч-

 

ных, стыко-

 

 

 

 

 

 

 

 

12000

 

 

 

 

 

ники из

 

вых и рель-

 

 

 

Э310

0,35

 

 

13000 –

16800

 

 

стали Э310

 

ефных ма-

 

 

 

 

 

 

 

 

15000

 

 

 

 

 

витые, лен-

 

шин с ПВ =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точные

20 %

 

20

-

 

Э11

0,5

 

 

12000 –

13000

 

 

Пластины

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

13000

 

 

 

 

 

из стали

 

 

 

 

 

 

Э311

0,35

 

 

16000 –

18000

 

 

Э41 и Э11 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17000

 

 

 

 

 

штампован-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные

 

 

 

50

-

 

Э11

0,5

 

 

13000 –

16000

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

14000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э310

0,35

 

 

18000 –

20000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свы-

 

 

Э11

0,5

 

14000 -

 

17200

 

 

 

 

 

 

 

ше

 

 

 

 

 

 

 

14800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для шовных

5 - 20

 

 

Э41

0,5

 

 

10000 –

13000

 

 

Сердеч-

 

и специаль-

 

 

 

 

 

 

 

 

12000

 

 

 

 

 

ники из

 

ных машин

 

 

 

Э310

0,35

 

 

16000 –

18000

 

 

стали Э310

 

с ПВ от 50

 

 

 

 

 

 

 

 

17000

 

 

 

 

 

витые,

 

до 100 %

20– 50

 

Э41

0,5

 

 

12000 –

15000

 

 

ленточные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э310

0,35

 

 

16000 –

18000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50-

 

 

Э41

0,5

 

 

18000 –

16000

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

14000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э310

0,35

 

 

16000 –

20000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свы-

 

 

Э41

0,5

 

 

14000 –

17200

 

 

Пластины

 

 

 

ше

 

 

 

 

 

 

 

14800

 

 

 

 

 

из стали

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э41 и Э11 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

штампован-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные

2.5.17 Определение размеров сердечника. Площадь окна сердечника определяется суммарной площадью обмоток g, которые необходимо разместить в окне:

21

S0

g

2

 

 

; мм ,

(36)

KЗ0

где КЗО – коэффициент заполнения окна.

Коэффициент заполнения окна показывает, какую часть площади окна занимает непосредственно обмоточный провод. Остальная часть окна предназначается для изоляции обмоток, прокладок и воздушных зазоров между катушечными группами, а также между сердечником и обмотками. КЗО зависит от габаритов трансформатора и выбирается в соответствии с таблицы 10.

Таблица 10

 

Площадь окна, мм

2

Примерная площадь

Коэффициент запол-

 

 

обмотки, мм2

нения окна КЗО

 

 

 

 

от 5000

до 8000

 

1350 – 2300

0,27 – 0,29

 

от 8000 до 13000

 

2400 – 4400

0,3 – 0,34

 

от 13000

до 19000

4550 – 8000

0,35 – 0,43

 

от 19000

до 27000

8200 – 12500

0,43 – 0,46

 

свыше 27000

 

не более 125000

не более 0,48

Таблица 11 - Размеры магнитопроводов

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры

 

 

 

 

Габа-

 

 

Размеры П – образных пластин, мм

 

пластин

 

Площадь

 

 

 

 

 

для ярма,

 

окна,

 

 

риты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

мм2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

 

И

 

 

 

 

I

62

62

93

62

155

186

 

62

 

124

5766

 

 

II

40

80

140

40

180

160

 

40

 

120

6400

 

 

III

48

96

168

48

216

192

 

48

 

144

9216

 

 

IV

74

74

148

74

296

222

 

74

 

148

10952

 

 

V

49

98

196

49

245

196

 

49

 

147

14406

 

22

Продолжение таблицы 11

 

VI

62

124

186

62

248

248

 

62

 

186

15376

 

 

VII

93

95

281

93

374

281

 

93

 

188

17484

 

 

VII

96

92

370

96

466

284

 

96

 

188

25482

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры

 

 

 

 

Габа-

 

 

Размеры Ш – образных пластин, мм

 

пластин

 

Площадь

 

 

 

 

 

для ярма,

 

окна,

 

 

риты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

мм2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

 

И

 

 

 

 

I

31,5

60

 

37

158

246

 

37

 

183

5040

 

 

II

61

64

 

61

218

372

 

64

 

250

5952

 

 

III

70

73

 

70,5

249,5

426

 

73

 

286

7738

 

 

IV

82

81

 

82

200

496

 

84

 

332

10416

 

По рассчитанной площади окна в таблице 11 определяют размеры пластин трансформаторного железа.

2.5.18 Определение толщины пакета сердечника:

 

h

 

S

; см2,

(37)

 

 

 

2A

 

где S – полное сечение сердечника, см2; 2А – ширина среднего

стержня, см.

 

2.5.19 Определение числа пластин в пакете:

 

n

h KЗ

, штук.

(38)

 

 

 

SЖ

 

2.5.20 Разбивка первичной обмотки по катушкам. При распределении первичной обмотки по катушкам необходимо, чтобы каждая катушка изготавливалась из провода одного сечения и включала витки целых частей или нескольких секций.

23