- •1. Применение трансформатора в вагоне поезда
- •2. Выбор стали для магнитопровода и определение токов в обмотках трансформатора
- •2.1 Выбор конструкции магнитопровода
- •2.2 Предварительное значение индукции
- •2.3 Предварительное значение плотности тока в обмотках мт
- •2.4 Предварительное значение площади поперечного сечения сердечника магнитопровода
- •2.5 Определение числа витков обмоток трансформатора
- •2.6 Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •2.7 Площадь окна магнитопровода трансформатора
- •2.8 Выбор магнитопровода трансформатора
- •2.9 Укладка обмоток на стержне и проверка размеров окна
- •2.10 Масса меди обмоток трансформатора
- •2.11 Потери в меди обмоток мт
- •2.12 Масса стали сердечника трансформатора
- •2.13 Потери в стали сердечника трансформатора
- •2.14 Определение тока холостого хода мт
- •2.15 Проверка результатов расчета мт по коэффициенту a, b и току Im
- •2.16 Коэффициент полезного действия мт
- •2.17 Активные падения напряжения и сопротивления обмоток мт
- •2.18 Индуктивные падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •2.19 Полные сопротивления и напряжения короткого замыкания. Изменение напряжения при нагрузке
- •2.20 Проверка трансформатора на нагревание
- •2.21 Сводные данные расчета мт
2.5 Определение числа витков обмоток трансформатора
трансформатор воздушный охлаждение индуктивный
Предварительные значения чисел витков обмоток трансформатора:
W¢1 = (E1104) / (4,44f B¢cQ¢c.расч)=(126.238*104) /(4.44*50*1.30*13.02)=126380/3757.572=335.95;
W¢2 = (E2104) / (4,44f B¢cQ¢c.расч)=757500/3757.572=201.59;
W¢3 = (E3104) / (4,44f B¢cQ¢c.расч)=101000/3757.572=26.879.
Все значения, входящие в правые части представленных уравнений, известны, за исключением ЭДС E1, E2 и E3.
Для выполнения практических расчетов удобно выразить ЭДС каждой обмотки через напряжение на ее зажимах и значение падения напряжения в этой обмотке, выраженную в процентах от номинального значения, т. е.
E1 = U1(1 - ΔU1% 10-2) 127(1-0.06*0.1)=126.238;
E2 = U2(1 + ΔU2% 10-2)=75(1+0.1*0.1)=75.75;
E3 = U3(1 + ΔU3% 10-2)=10(1+0.1*0.1)=10.1.
Конкретные значения ΔU1%, ΔU2%, ΔU3% зависят от многих факторов: конфигурации магнитопровода, значения рабочего напряжения, суммарной мощности вторичных обмоток, частоты тока сети. Ориентировочно их выбирают по таблице 5 при напряжениях обмоток до 1000 В.
Для трехобмоточных трансформаторов активные и индуктивные сопротивления вторичных обмоток растут по мере их удаления от первичной, поэтому при расположении обмоток на стержне в порядке 2 – 1 – 3 можно допустить ΔU2% » ΔU3%.
После определения w¢1, w¢2, w¢3 число витков обмотки низшего напряжения W¢3 округляют до ближайшего целого числа, а затем пересчитывают W1, W2 и Bc, т. е.
W1 = W¢1 (W3 / W¢3)=335.59(27/26.879)=335.95*1.0045=337.46» 338;
W2 = W¢2 (W3 / W¢3)=201.59(27/26.879)=201.59*1.0045=202.49»203;
Bc = B¢c ×(W3 / W¢3)=1.30(27/26.879)=1.30*1.0045=1.30585.
Значения W1 и W2 также округляют до целого числа. Определяют значение ЭДС на виток: Ев = E1 / W1 =126.238/338=0.3734
Таблица 5. Значения ΔU в обмотках
Частота, Гц |
Конструкция магнитопровода |
Значение ΔU%
|
Суммарная мощность вторичных обмоток ΣS, ВА |
||
15 ÷ 50 |
50 ÷ 150 |
150 ÷ 300 |
|||
50 |
Броневая |
ΔU1% ΔU2%» ΔU3% |
13,0 ÷ 6,0 18,0 ÷ 10,0 |
6,0 ÷ 4,5 10,0 ÷ 8,0 |
4,5 ÷ 3,0 8,0 ÷ 6,0 |
Стержневая |
ΔU1% ΔU2%» ΔU3% |
12,0 ÷ 5,5 17,0 ÷ 9,0 |
5,5 ÷ 4,0 9,0 ÷ 6,0 |
4,0 ÷ 3,0 6,0 ÷ 4,0 |
|
400 |
Броневая |
ΔU1% ΔU2%» ΔU3% |
8,0 ÷ 4,0 8,5 ÷ 5,0 |
4,0 ÷ 1,5 5,0 ÷ 2,0 |
1,5 ÷ 1,0 2,0 ÷ 1,2 |
Стержневая |
ΔU1% ΔU2%» ΔU3% |
5,0 ÷ 2,0 6,5 ÷ 3,0 |
2,0 ÷ 1,0 3,0 ÷ 1,5 |
1,0 ÷ 1,0 1,5 ÷ 1,0 |
|