III. Cơ sở thiết kế bộ dây quấn máy biếp áp và động cơ.
1. Cơ sở thiết kế của bộ dây quấn máy biến áp.
Các thông số:
Q: Tiết diện lõi sắt.
S: Công suất của máy biến áp. Wo: Số vòng cho một Voll. D: Đờng kính dây.
B: Tiết diện dây.
i: Mật độ dòng điện máy biến áp.
Các bớc tính số liệu dây quấn máy biến áp một pha. Bớc 1: Xác định tiết diện Q của lõi thép
Q = a b (cm x cm).
Q = √S (đối với lõi chữ O). Q = 0,7√S (đối với lõi chữ E).
Đợc áp dụng theo hình vẽ minh hoạ đây là cấu tạo của các rãnh khi ta quấn dây vào bên trong các rãnh này.
Bớc 2: Tính số vòng dây của các cuộn dây.
Wo = (45 → 50)/ Q + (5 + 10)%) )phụ thuộc vào hàm l ợng silic chứa trong thép).
Số vòng dây cuộn sơ cấp W1 = Wo. U1 (vòng)
Số vòng dây cuộn thứ cấp: khi tính số vòng dây cuộn thứ cấp phải dự trù thêm một số vòng dây để bù trừ sự sụp áp do trở kháng.
W2 = Wo (U2 + ∆ U2) vòng.
Độ dự trì của điện áp ∆ U2 đợc chọn theo bảng sau:
S (VA) 100 200 300 500 750 1000 1200 1500 >1500
4,5 4,5 3,9 3 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0
Bớc 3: Tiết diện dây, đờng kính dây sơ cấp và thứ cấp khi tính tiết diện dây dẫn nên căn cứ vào điều kiện làm việc của máy biến áp, công suất… Mà chọn mật độ dòng biến áp cho phù hợp để khi máy biến áp vận hành định mức dây dẫn không phát nhiệt quá 80oC. Bảng sau cho phép mật độ dòng điện khi máy biến áp làm việc liên tục 24/24.
2a a
S (VA) 0→50 50→100 100→200 200→500 500→1000
∆i 4 3,5 3 2,5 2
Nếu máy biến áp làm việc ngắn hạn 3 – 5h thông gió tốt nơi để máy biến áp thì có thể chọn ∆i = 5 (A/mm*mm) để tiết kiệm khối lợng dây đồng.
Thông thờng ta chọn ∆i = 2,3 - 3(A/mm*mm) Tiết diện dây sơ cấp đợc chọn theo công thức: Si = Số CMTND /(ηU1∆i) với S1 = Πd1*d1/4 Suy ra đợc d1 = √(4S2/η1∆i)
Với η là hiệu suất máy biến áp (khoảng 0,85 – 0,90) U1: là nguồn điện áp nguồn
Tiết diện dây thứ cấp: S2 = I2/∆i và S2 = Πd2*d2/4 Suy ra ta có d2 = √(4I2/∆iΠ)
Bớc 4: Kiểm tra lại khoảng chống chứa dây:
Trớc hết xác định cách bố trí dây quấn sơ cấp và thứ cấp. Quấn chồng lên nhau hay quấn 2 cuộn rời xa, từ đó chọn chiều dài L của cuộn sơ cấp, thứ cấp quấn dây trên khuôn cách điện.
a. Bề dày cuộn sơ cấp.
Số vòng dây sơ cấp cho một lớp dây với: dlcd = d1 + ecd
W1 lớp = L/d1cd – 1 với ecd = 0,03 → 0,08mm (emay) ecd = 0,15 → 0,04 (bọc cắt tông)
Số lớp dây ở cuộn sơ cấp: N = W1/W1 lớp.
Bề dày của cuộn sơ cấp: ε1 = (d2d N2lớp) + ecd (N1lớp – 1) + Bề dày của cuộn thứ cấp: ε2 = d2dN2lớp + ecd (N2lớp - 1).
+ Bề dày toàn bộ của cả cuộn dây quấn: tuỳ theo sự bố trí dây quấn sơ cấp và thứ cấp mà tính bề dày ở cuộn dây. Nếu bề dày cuộn dây nhỏ hơn bề rộng cửa sổ thì có thể tiến hành quấn dây.
