- •1. Розрахунок магнітної системи трансформатора по заданим технічним умовам.
- •1.1. Визначення густини струму.
- •1.1.1. Первинна обмотка.
- •1.1.2 Вторинна обмотка.
- •1.5. Попередній розрахунок розмірів магнітної системи трансформатору.
- •1.5.1. Перша ітерація.
- •1.5.2 Друга ітерація.
- •1.6 Розрахунок на еом.
- •1.7. Розрахунок вартості трансформатору та маси затраченого матеріалу.
- •2. Розрахунок похибки трансформатору.
- •2.1. Параметри вторинного контуру.
- •2.2 Параметри повного потоку розсіяння.
- •2.3. Розподіл магнітної індукції по довжині магнітопроводу.
- •2.4. Струм намагнічування із урахуванням магнітної індукції у магнітопроводі.
- •2.5. Похибки трансформатора
- •3.Розрахунок тс при великих кратностях первинного струму
- •3.1. Розрахунок максимальної кратності вторинного струму .
- •3.2. Розрахунок граничної кратності
- •3.3. Розрахунок номінальної граничної кратності
- •3.4. Розрахунок напруження на кінцях роз’єднаної вторинної обмотки
- •4. Тепловий розрахунок трансформатора.
1.7. Розрахунок вартості трансформатору та маси затраченого матеріалу.
Густина провідникового матеріалу вторинної обмотки:
- для алюмінієвого проводу.
Середня довжина витку вторинної обмотки.
Маса провідникового матеріалу вторинної обмотки.
Вартість провідникового матеріалу вторинної обмотки, рахуючи 1 кг алюмінія 12,00 грн.
Джерелом інформації являється веб-сторінка адреса якої вказана нижче:
http://www.harelektromet.com.ua/page/11.html
Густина провідникового матеріалу первинної обмотки.
- для алюмінієвого проводу
Середня довжина витку первинної обмотки.
Маса провідникового матеріалу первинної обмотки.
Вартість провідникового матеріалу первинної обмотки, рахуючи 1кг алюмінію 12,00 грн.
Повна вартість дроту трансформатору.
Для шихтованої системи маса та вартість сталі.
Вартість електротехнічної сталі рахуючи 1кг = 19,57 грн/кг.
Джерелом інформації являється веб-сторінка адреса якої вказана нижче:
http://www.ua.all.biz/stal-bgg1079379?utm_source=google&utm_campaign=bgg_traff_aw&utm_medium=cpc&gclid=CjkKEQjwqYacBRDO-Mrk6_vr8eQBEiQAWJadfHFpnspCsFRZ_fhuPAVh_4jTtPQvy5XSWtJPe3Fi9sbw_wcB&utm_content=ua
- густина електротехнічної сталі.
Повна вартість активних матеріалів.
Приведені масогабаритні відношення дозволяють розрахувати оптимальне відношення висоти і ширини магнітопроводу:
Ескіз магнітопроводу зображено на мал.5, результати розрахунків магнітопроводу приведені у таблиці 3.
Таблиця 3 - Результати попереднього розрахунку трансформатора.
Сталь 3414 |
Мал. 5. Переріз магнітопроводу трансформатору струму.
1 – Ізоляція зовнішньої поверхні вторинної обмотки.
2 – Провід вторинної обмотки (Алюміній).
3 – Магнітопровід (Електротехнічна сталь 3414).
4 – Ізоляція між вторинною обмоткою і магнітопроводом.
2. Розрахунок похибки трансформатору.
2.1. Параметри вторинного контуру.
Активний опір вторинної обмотки.
Довжина внутрішньої поверхні магнітопроводу.
При заданому навантаженні у вторинному контурі наводиться ЕРС.
Кут зсуву вектора ЕРС відносно вектору вторинного струму зумовлений навантаженням вторинного кола.
2.2 Параметри повного потоку розсіяння.
Амплітудне значення магнітного потоку розсіяння за умовою рівності струмів первинної і вторинної обмоток.
Провідність шляху потоку розсіяння ТС із магнітопроводом квадратного перерізу:
,
де – питома провідність шляху розсіяння.
Форма перерізу магнітопроводу відрізняється від квадратної, тому слід врахувати провідність області
Сумарна провідність шляху потоку розсіяння .
2.3. Розподіл магнітної індукції по довжині магнітопроводу.
Вторинна обмотка займає дробне число шарів(), тоді приймаємо число витків
Тоді густина потоку розсіяння у магнітопроводі такого трансформатору.
Повний потік у магнітопроводі визначається сумою магнітного потоку взаємоіндукції і повного магнітного потоку розсіяння. Так як вектори магнітної індукції співпадають по фазі, то їх можна скласти арифметично.
Враховуючи зсув магнітних потоків взаємоіндукції і розсіяння, густина повного магнітного потоку у магнітопроводі.
Для подальших розрахунків розбиваємо магнітопровід на 10 елементів, за допомогою одинадцяти площин, не враховуючи область, зайняту обмоткою. Знайдена індукція відповідає індукції в перерізі, де- кількість сікучих площин . Розподіл магнітної індукції на ділянках, вільних від витків вторинної обмотки можна прийняти синусоїдальним. Значення магнітної індукції в к-ій ділянці магнітопроводу.
Для розрахунок індукцій зведено до таблиці 4
Таблиця 4- Значення індукції у довільних ділянках магнітопроводу
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
Мал. 6 Розподіл магнітної індукції вздовж вільної ділянки магнітопроводу.