6 Расчет магнитной системы

При окончательном расчете магнитной системы, который производится после завершения полного расчета обмоток, параметров и токов короткого замыкания трансформатора, для плоской шихтованной магнитной системы определяется: число ступеней в сечении стержня и ярма, размеры пакетов, расположение и размеры охлаждающих каналов, полные и активные сечения стержня и ярма, высота стержня, расстояние между осями стержней, масса стали стержней, ярм и углов магнитной системы и полная масса магнитной системы трансформатора.

Выбираем конструкцию плоской трехфазной магнитной системы, собираемой в переплет (шихтованной), с четырьмя косыми стыками и прямымина среднем стержне. Стержень прессуется бандажами из стеклоленты, ярма – стальными балками.

Сечение стержня с ступенями без прессующей пластины, размеры пакетов выбираем по справочной литературе (см. [1], табл. 8.3).Число ступеней в сечении ярма 5.

Табл. 5

№ пакета	Стержень, мм	Ярмо (в половине поперечного сечения), мм
1	175×21	175×21
2	155×25	155×25
3	135×13	135×13
4	120×8	120×8
5	95×9	95×17
6	65×8	-

Полное сечение стержня (см. [1], табл. 8.7):

Активное сечение стержня:

Полное сечение ярма:

Активное сечение ярма:

Длина стержня:

где – расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма (см. п. “Определение исходных данных расчета”).

Расстояние между осями соседних стержней:

где – внешний диаметр обмотки ВН,

– расстояние между обмотками соседних стержней, определяемое по табл.4.5 (см. [1]).

Объем сталиугла магнитной системы (см. [1], табл. 8.7):

.

Масса стали угла магнитной системы:

где – плотность трансформаторной стали,

Масса стали стержней в пределах окнамагнитной системы:

где с– число активных несущих обмоток.

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма:

где – ширина стыкуемых пакетов стержня и ярма, мм,

активное сечение стержня,

Масса стали стержней при многоступенчатой форме сечения ярма определяется как сумма двух слагаемых:

Масса стали в ярмах определяется как сумма массы частей ярм, заключенных между осями крайних стержней:

и массы стали в частях ярм:

Полная масса стали трансформатора:

6.1 Расчет потерь и тока холостого хода

Потери холостого хода трансформатора слагаются из магнитных потерь, т.е. потерь в активном материале (стали магнитной системы), потерь в стальных элементах конструкции остова трансформатора, вызванных частичным ответвлением главного магнитного потока, основных потерь в первичной обмотке, вызванных током холостого хода, и диэлектрических потерь в изоляции.

Магнитная система шихтуется из электротехнической тонколистовой рулонной холоднокатаной текстурованной стали марки толщиной

Индукция в стержне:

Индукция в ярме:

Индукция на косом стыке:

По справочной литературе (см. [1], табл. 8.10) находим удельные потери:

при –,(шихтовка в одну пластину);

при –

при –

Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали и удаления заусенцев для определения потерь применим выравнивание.

Потери холостого хода:

где – коэффициент увеличения потерь в углах, (см. [1], табл. 8.13);

– коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы сечения ярма;

коэффициенты для стали толщиной 0,35мм при наличии отжига: (см. [1], гл. 8), выражениеопределяет потери в зоне стыков пластин магнитной систем.

.

Отклонение потерь холостого хода согласно ГОСТ 11677-85 от заданного значения должно составлять не более 7,5%.

Потери холостого хода составляют заданного значения.

По справочной литературе (см. [1], табл. 8.17, 8.18) находим удельные намагничивающие мощности:

при –

при –

при –

Полная намагничивающая мощность:

Из справочной литературы (см.[1], гл.8) находим значение коэффициентов.

Относительное значение тока холостого хода (для обмотки ВН):

Полученное значение тока холостого хода должно быть сверено с предельно допустимыми значениями по ГОСТу. Отклонение расчетного значения тока холостого хода от заданного не должно выходить за пределы

заданного значения.

Активная составляющая тока холостого хода:

Реактивная составляющая:

Коэффициент полезного действия трансформатора: