- •Введение
- •1.1 Расчёт основных электрических величин
- •Испытательное напряжение обмотки нн,
- •Испытательное напряжение обмотки вн,
- •Потери короткого замыкания, указанные в задании, дают возможность определить активную составляющую напряжения короткого замыкания,
- •1.2 Расчёт основных размеров трансформатора
- •Уточняется значение
- •1.3 Расчёт обмоток трансформатора
- •1.3.1 Расчёт обмотки низшего напряжения
- •1.3.2 Расчёт обмотки высшего напряжения
- •1.4 Определение потерь короткого замыкания
- •1.4.1 Основные потери в обмотках
- •1.4.2 Добавочные потери в обмотках
- •1.4.3 Потери в отводах
- •1.4.4 Потери в стенках бака и деталях конструкции
- •1.5 Напряжение короткого замыкания
- •1.6 Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток
- •Наибольшей является сила поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.
- •1.7 Определение размеров магнитной системы
- •1.8 Расчёт потерь холостого хода
- •1.9 Расчёт тока холостого хода
- •2 Тепловой расчет и расчеты системы охлаждения
- •2.1 Проверочный тепловой расчет обмоток
- •2.2 Тепловой расчет бака
- •2.3 Окончательный расчет превышения температуры обмоток и масла
1.7 Определение размеров магнитной системы
Выбирается трехфазная плоская магнитная система, собираемая из пластин холоднокатанной анизотропной стали марки 3404 с толщиной листа 0,35 мм.
Способ прессовки стержня – расклиниванием с обмоткой (без прессующей пластины) (таблица 2.5).
Размеры пакетов в сечении стержня и ярма (таблица 8.2):
– диаметр стержня;
– число ступеней в стержне;
– число ступеней в ярме;
– коэффициент заполнения круга для стержня;
– ширина крайнего наружного пакета ярма.
Сечение стержня состоит из 6 ступеней. В ярме 5 ступеней, сечение ярма повторяет сечение стержня, два последних пакета объединены в один. Поперечное сечение представлено на рисунке 3 .
Рисунок 3 - Поперечное сечение стержня и ярма
Таблица 3 - Размеры пакетов в сечении стержня и ярма
№ пакета |
Стержень, мм |
Ярмо, мм |
1 |
14519 |
14519 |
2 |
13513 |
13513 |
3 |
12013 |
12013 |
4 |
1059 |
1059 |
5 |
858 |
8515 |
6 |
557 |
- |
Активное сечение стержня,
(1.73)
где – площадь ступенчатой фигуры сечения стержня;
Активное сечение ярма,
(1.74)
где – площадь ступенчатой фигуры сечения ярма;
Объём стали угла магнитной системы,
(1.75)
где – объём угла магнитной системы;
Длина стержня,
(1.76)
где и – расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма;
Масса стали угла магнитной системы,
(1.77)
где – удельная масса стали;
Масса стали ярм,
(1.78)
где – масса частей ярм, заключённых между осями крайних стержней,
(1.79)
где – расстояние между осями стержней,
(1.80)
– масса стали в частях ярм от оси крайнего стержня до края ярма,
(1.81)
Масса стали стержней,
(1.82)
где – масса стали стержней в пределах окна магнитной системы,
(1.82)
– масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма,
(1.83)
Полная масса стали,
(1.84)
План шихтовки магнитной системы представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 - План шихтовки магнитной системы
1.8 Расчёт потерь холостого хода
Режим работы трансформатора при питании одной из его обмоток от источника с переменным напряжением при разомкнутых других обмотках называется режимом холостого хода. Потери, возникающих в трансформаторе в режиме холостого хода при номинальном синусоидальном напряжении на первичной обмотке и номинальной частоте, называются потерями холостого хода.
Для плоской трёхфазной магнитной системы, собранной из пластин холоднокатанной анизотропной стали, с прессовкой стержней расклиниванием с внутренней обмоткой (НН), а ярм – ярмовыми балками, и имеющей четыре угла на крайних и два на средних стержнях, потери холостого хода,
(1.85)
где – коэффициент, учитывающий резку пластин;
– коэффициент, учитывающий снятие заусенцев;
– коэффициент, учитывающий сочетание косых и прямых стыков (косые стыки в четырёх углах, прямые – в двух углах (рисунок 4);
– коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы сечения ярма;
– коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы;
– коэффициент, учитывающий перешихтовку магнитной системы, при мощности трансформатора до 250 кВА равен 1,01.
Для определения удельных потерь необходимо уточнить значения индукции стержня и ярма ,
Индукция на косом стыке,
(1.86)
Площадь сечения стержня на косом стыке,
(1.87)
Определяем удельные потери в стали и в зоне шихтования стыка для рассчитанных значений индукции в таблице 4.
Таблица 4 - Удельные потери
Индукция, Тл |
Уд. потери в стали, Вт/кг |
Уд. потери в зоне стыка, Вт/м2 |
Вс=1,467 |
рс=1,066 |
рзс=778 |
Вя=1,43 |
ря=0,998 |
рзя=826 |
Вкос=1,037 |
|
рзкос=360 |
Число немагнитных зазоров (стыков) зависит от вида шихтовки магнитной системы. Согласно рисунка 4 следовательно,
(1.88)
Погрешность, %,