Внутренний диаметр изолирующей гильзы

, м, (3.29)

где - коэффициент заполнения круга диаметром , зависящий от формы сечения стержня (или коэффициент заполнения материалом сердечника окружности, описанной вокруг него).

Для квадратного сечения . Для ступенчатого сечения при числе ступеней 2, 3, 4 и 5 соответственно ; 0,81; 0,83; 0,85. Чем выше мощность печного трансформатора, тем больше число ступеней сердечника.

Выбрав число ступеней, можно найти наивыгоднейшую ширину каждой ступени, дающую наибольшую величину для коэффициента .

Однако, для того чтобы разместить детали прессовки сердечника (гайки, головки болтов, нажимные и изолирующие пластины и т.д.), на практике при числе ступеней больше двух приходится отступать от наивыгоднейшей (с точки зрения наибольшего заполнения) ширины каждой ступени [3]. В табл. 3.10 даны значения для ширины каждой ступени.

Таблица 3.10

Значения ширины ступеней стержня

магнитопровода печного трансформатора

Число ступеней	Наивыгоднейшие размеры ступеней в долях диаметра круга, описанного около сечения стержня сердечника	Практические размеры ступеней в долях диаметра круга, описанного около сечения стержня сердечника
	;	;
	; ;	; ;
	; ; ;	; ; ;
	; ; ; ;	; ; ; ;
	; ; ; ; .	; ; ; ; .

ПРИМЕР 2

Этот пример является продолжением задачи, изложенной в примере 1.

Рассчитать сечение магнитопровода печного трансформатора индукционной канальной печи шахтного типа для плавки латуни Л63.

Рассчитать внутренний диаметр изолирующей гильзы, помещаемой между стержнем магнитопровода печного трансформатора и индуктором.

Исходные данные примера 2:

число индукционных единиц , полная емкость печи 1,3 т, подводимая к печи активная мощность кВт и исходные данные и результаты, полученные в примере 1.

Для расчета принимаем: печной однофазный трансформатор стержневого типа (рис. 3.10), максимальное значение индукции Тл, коэффициент мощности (из примера 1), охлаждение индуктора водяное, плотность тока в индукторе А/м², значение коэффициентов .

1. Определение поперечного сечения магнитопровода печного трансформатора без учета межлистовой изоляции по (3.27).

Подставив заданные значения, получаем = м2.   2. Определение поперечного сечения магнитопровода печного трансформатора с учетом межлистовой изоляции по (3.28). Для расчета принимаем коэффициент заполнения сталью , соответствующий толщине листа электротехнической стали 0,5 мм с оксидированным покрытием. Значение   м2. Это значение соответствует ориентировочному значению величины сечения магнитопровода печного трансформатора [2], рассчитанному по выражению (3.26) при межвитковом напряжении 7 – 10 В на один виток. Для однофазного печного трансформатора стержневого типа м2.

Рис. 3.10. Внешний вид печного трансформатора стержневого типа с индуктором: 1 – магнитопровод; 2 – кронштейны для крепления трансформатора на каркасе подового камня; 3 – ось поворота ярма; 4 – ярмо магнитопровода; 5 – узел для прижатия ярма к стержням; 6 – выводы индуктора; 7 – изоляционная прокладка; 8 – катушка индуктора; 9 – изолирующий цилиндр; 10 – изоляционный брус; 11 – узел для стяжки индуктора

3. Определение внутреннего диаметра изолирующей гильзы производится по (3.29).

При расчете внутреннего диаметра изолирующей гильзы принимаем ступенчатое сечение стержня магнитопровода печного трансформатора с числом ступеней 4, .

м.

Практические размеры ступеней стержня магнитопровода, рассчитанные по данным табл. 3.10, равны м, м, м, м.

Для последующих расчетов принимается изолирующая гильза из стеклотекстолита с толщиной стенки мм.

3.5.3. Расчет геометрических размеров и числа

витков индуктора. Расчет геометрических размеров

магнитопровода печного трансформатора

Внутренний диаметр индуктора , м

, (3.30)

где - внутренний диаметр изолирующей гильзы,

- толщина изолирующей гильзы.

Число витков индуктора рассчитывается на основании выражений (3.21), (3.23), (3.24)

. (3.31)

Номинальное напряжение на индукторе не превышает 1000 В и чаще всего соответствует стандартному напряжению сети 220, 380 или 500 В при питании от электропечного трансформатора. Питание от сетей напряжением 6600 и 10 000 В производится только через трансформаторы.

Ток индуктора определяется по выражению

, А. (3.32)

Площадь сечения проводника индуктора

, м². (3.33)

При воздушном охлаждении индуктора, как правило, применяется провод прямоугольного сечения, который наматывается на ребро при однослойном варианте.

Провод круглого сечения применяют лишь в том случае, если его диаметр не превышает 6 мм.

При водяном охлаждении проводом служит неравностенная медная трубка с толщиной рабочей стенки (обращенной к каналу) мм или равностенная - с толщиной стенки мм (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Профили медной трубки, используемой для изготовления индукторов

Размеры трубки выбираются в соответствии с сортаментом выпускаемых промышленностью медных трубок по ГОСТ 16774-78 [20]. Например, по [6], табл. 3.11, 3.12.

Таблица 3.11

Параметры медной профилированной

трубки для индукторов промышленной частоты

Эскиз	A, мм	B, мм	D, мм	A, мм	B, мм	D, мм

Примечание. Размер С = 10 мм для всех трубок.

Таблица 3.12