3.3.3.3 Диаметр стержня

D1 = 0.507*(((Sф /1000)*ar* β*Kr)/(f *Ukr*B^2*Kc^2))^(1/4)= =0,507*(((400,00*0,05*1,50*0,95)/(50,00*5,85*2,50*0,77))^(1/4)=0,238 м.

3.3.3.4 Средний диаметр канала между обмотками

d12 = D1 + 2 * a01 + 2 * a1 + a12=0,2381+0,03+0,0789+0,02=0,367 м,

где a1 = k1 * a123=1,4*0,0282=0,039 м

k1=1,400.

3.3.3.5 Высота обмотки

L1 = pi * d12 / β=3,1416*0,367/1,5=0,769 м.

3.3.3.6 Результаты расчета тремя методами приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1

Ca Cs [1]

D(м) 0,219 0,224 0,238

L(м) 0,985 1,008 0,769

3.3.4. Принятые основные размеры

Диаметр стержня

D=0,24 м.

Высота обмотки

L=0,65м

3.3.5 Уточнение

3.3.5.1 Средний диаметр канала между обмотками

d12 = D + 2 * a01 + 2 * a1 + a12=0,369 м,

где a1 = k1 * a123=1,4*0,0282=0,039м

a123 = K * ((Sф / 1000) ^ (1 / 4)) * 10 ^ (-2)=0,028 м.

3.3.5.2 Высота обмотки

L = pi * d12 / beta=3,1416*0,3689/1,5=0,773 м.

3.3.5.3 Активное сечение стержня

Пc = (Kc * π * D ^ 2) / 4=(0,8797*3,1416*0,0576)/4=0,040 м^2

3.3.5.4 ЭДС витка

Eв = 4.44 * f * B * Пc=222*1,580*0,0398=13,959 B

3.3.6 Выбор типа обмоток

Выбор типов обмоток НН и ВН произведен согласно рекомендациям Тихомирова.

Принято:

тип обмотки НН - винтовая

тип обмотки ВН - цилиндрическая

Напряжение одного витка

Uв=pi*SQR(2)*f*Bc*((pi*D^2)/4)*Kc=3,14*1,41*50,00*1,58*((3,14*0,06)/4)*0,88=13,97 B

3.4 Расчет винтовой обмотки нн

Эскиз обмотки приведен на рисунок 3.2

Рисунок 3.2

Принятая плотность тока для обмотки НН =1,62 А/мм^2

3.4.1 Количество витков:

W1=U1ф/Uв=303,11/13,97 = 21,70 витк.

Принятое число витков W1= 21,00

3.4.2 Уточнение значения индукции

B1=U1ф/(4.44*f*((pi*D^2)/4)*Kc*W1= =303,11/(4.44 *50,00((3,14*0,24^2)/4)*0,88*21,00)=1,63 Тл.

3.4.3 Уточненное значение виткового напряжения

Uв=U1ф/W1=303,11/21,00 = 14,43 B

3.4.4 Ориентировочная высота витка

-проверка на одноходовую

hв=L/(W1+4)=650,00/(21,00+ 4) = 26,00 мм

-проверка на двухходовую

hв=L/(W1+1)=650,00/(21,00+ 1) = 29,55 мм

-проверка на четырёхходовую

hв=L/(W1+1)+hk=650,00/(21,00+ 1)+0 = 29,55 мм

(для одноходовой высота витка должна быть (hв <=18 мм), для двухходовой (18 > hв <= 36 мм.), для четырёхходовой (36 > hв <= 72 мм.)

3.4.5 Выбор типа винтовой обмотки

принят тип винтовой обмотки - двухходовая со спаренными ходами.

3.4.6 Уточнение высоты витка

hв=L/(W1+1)=650,00/(21,00+1)=29,55 мм.

3.4.7 Размер голого провода

hг=hв / 2 - 0.5* (hк+бпр) - 2б =29,55/ 2 - 0.5 * (0,00+2,00)-0,50 = 13,27 мм,

где hk=0,00мм. - высота радиального канала

бпр = 2,00мм.. - прокладка

2б =0,50 мм. - изоляция.

3.4.8 Ориентировочное сечение витка

Пв1=I1ф/J=1319,66/1,62=814,603580246914 мм^2.

3.4.9 Выбор марки провода

Принято число элементарных проводников n=20 шт.

Выбран провод АПБx n x (a x b)/(a' x b')= 20x(3,15x13,2)/(3,65x13,7)

где a'=a+2б

b'=b+2б

2б=0,5

Ппр=41 мм.^2

3.4.10 Уточнение плотности тока и сечения витка

Пв=Ппр*n=41*20=820 мм.^2

J1=Iф1/(Пв) =1319,66/820,00= 1,61 A/мм.^2

3.4.11 Уточнение высоты обмотки

обмотка - двухходовая со спаренными ходами

L1=2*b'*(W1+1)+K*(hk*W1 +(W1+1)*бпр)= = 27,40*(21,00+ 1)+0,95*(0,00*21,0021,00+1 )*2,00 ) = 644,60 мм

3.4.12 Радиальный размер обмотки

a1=a'*n/2=3,65*20,00/ 2 = 36,50 мм

3.4.13 Внешний и внутренний диаметры обмотки НН

D1'=D+2*a01=240,00+ 2*15,00 = 270,00 мм

D1''=D1'+2*a1= 270,00+2*36,50 = 343,00 мм

3.4.14 Определение массы обмотки

G1=C*0,0000847*Пвит*W1*Dср=3,00*0,0000847*820,00*21,00*30,65 = 134,11 кг

где C=3- число стержней

0,0000847- коэффициент для выбранного металла провода [Al]

Dср=30,65 cм - средний диаметр обмотки

3.4.15 Потери в обмотке

Pобм1=K*G1*J1^2 = 12,75*134,11*1,61^2 =4428,67 Вт,

где К=12,75 -коэффициент для выбранного металла провода [Al].

3.4.16 Поверхность охлаждения

Похл1=C*Kз*2*pi*Dср*a1*W1= =3,00*0,75*2*3,14160*0,31*0,04*21,00=3,32 м^2

3.4.17 Удельный тепловой поток

q1=Pобм1*Кд/Похл =4428,67 * 1,03/3,32 = 1366,7503351 Вт /м^2,

где Kд=1,025- коэффициент добавочных потерь

3.4.18 Транспозиция

Транспозиция приведена на рисунке 3.3

Рисунок 3.3