9. Расчет катушек дросселя (конструирование обмоток)

Ниже приводятся краткие указания, предназначенные в основном для лиц, впервые приступающих к проектированию дросселей. Подробные указания для конструкторов можно найти в руководящих технических материалах по конструированию РТМ.

Конструирование обмотки может быть проведено лишь после того, как уже определено число витков, приходящееся на одну катушку дросселя, выбраны провод, изоляция и основание обмотки — каркас со щечками или гильза; известна величина диаметра провода с изоляцией Толщина каркаса должна соответствовать требуемой механической и электрической прочности дросселя.

Конструирование обмотки низковольтового дросселя сводится, в сущности, к определению возможности ее размещения при выбранном проводе в окне магнитопровода.

А. Расчет обмотки броневого и стержневого дросселя.

Схематическое изображение обмотки (катушки) броневого и стержневого дросселей приведено на рис. 5.4.

Для расчета обмоткй, размещаемой на каркасе со щечками, нужно определить полезную площадь для обмотки . При стандартном каркасе эти данные можно найти в табл. При проектируемом каркасе размеры можно найти по формулам

где h, с — высота и ширина окна магнитопровода; — толщина стенки каркаса; — технологический зазор; — число катушек в дросселе.

Рис. 5.4. Конструкции обмоток броневого и стержневого дросселей: а, б — обмотки броневого дросселя с гильзой и каркасом; в, г — то же для стержневого дросселя.

Здесь все изоляционные расстояния берутся в зависимости от испытательного напряжения и из технологических соображений. Ориентировочно . Более точные рекомендации приведены в [78].

Для расчета обмотки, размещаемой на гильзе, размеры можно взять также из табл. или рассчитать по формулам, подобным (5.32).

Расчет обмотки, в сущности, сводится к проверке возможности размещения ее в плоскости .

Критерием возможности размещения обмотки при выполнении ее на каркасе со щечками, является величина , а при выполнении обмотки на гильзе — толщина катушки . При этом должно выполняться соответствующее неравенство

Толщина катушки при рядовой намотке определяется по выражению

где число слоев намотки; — толщина слоя; — число изоляционных прокладок; — толщина изоляционной прокладки.

Толщина одного слоя может быть определена по формуле

где — коэффициент, характеризующий неплотность намотки (обычно ).

Число слоев провода при рядовой намотке

Число витков в одном слое

где — номер слоя намотки.

Таким образом, при намотке на гильзу в каждом по следующем слое число витков уменьшается на один виток, оставшееся место в каждом слое следует заполнить соответствующими изоляционными прокладками.

Б. Расчет обмотки тороидального дросселя.

Схема размещения витков в тороидальном дросселе дана на рис. 5.5. Для расчета намотки нужно определить размер Для стандартных сердечников его можно взять из табл. П.3.

При вновь проектируемом магнитопроводе размер можно определить по формуле

( — толщина прокладки, наносимой на поверхность тороида).

Рис. 5.5. Конструкция обмотки тороидального дросселя.

Число витков в слое по внутреннему периметру тороида

где — коэффициент неплотности намотки (обычно ); слоя.

Число слоев в обмотке определяется из неравенства

Число слоев изоляции

Толщина обмотки внутри тороида

Размер для прохода челнока

При этом должно соблюдаться неравенство .

Толщина обмотки вне тороида