37.电动机启动用自耦变压器的设计

电动机启动用自耦变压器属短时工作制，故磁通密度可选大些，如Bm=1.6～1.8T。若采用取向硅钢片，Bm=1.9～2T。

自耦变压器允许空载电流较大（I0≤0.2Ide，Ide为电动机额定电流）。

【实例】　试设计一台供电动机启动用的三相自耦变压器。已知Y250M-2电动机的额定功率Pde为55kW，额定电流Ide为104A，启动总时间t为60s，绕组允许温升τ为125℃。变压器二次抽头：n1%=80%，n2%=65%。

解　①铁芯截面积的选择。

②绕组匝数的计算。

各绕组段的匝数为（见图3-15）：

W1=W（1-n1%）=130×（1-80%）=26（匝）

W2=W（n1%-n2%）=130×（80%-65%）=19.5（匝）（取20匝）

W3=Wn2%=130×65%=84.5（匝）（取85匝）

③各段绕组可能通过的最大电流的计算（启动电流倍数取6）。

W1中流过的电流：

I1=0.8（n1%）2kIde=0.8×0.82×6×104=319.5（A）

W2中流过的电流：

I2=0.8（n2%）2kIde=0.8×0.652×6×104=210.9（A）

W3中流过的电流：

I3=0.8n2%kIde（1-n2%）=0.8×0.65×6×104×（1-0.65）=113.6（A）

④电流密度的计算。已知铜导线密度γ=8.94g/cm3，85℃时的导线电阻率ρ85=0.0223Ω·mm2/m，导线的比热容C为0.39J/（g·℃），取Ks=0.15，则电流密度为

式中　Ks——散热系数，对于启动时间t<10s，取Ks=0，t为数十秒时，取Ks=0.1～0.2。　

⑤各段导线截面积的选择。

q1=I1/j=319.5/19.6=16.3（mm2）（W1绕组）

q2=I2/j=210.9/19.6=10.8（mm2）（W2绕组）

q3=I3/j=113.6/19.6=5.8（mm2）（W3绕组）