Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»

Березниковский филиал

(БФ ПГТУ)

Кафедра «Автоматизация технологических процессов»

С.Л. Краев, А.М. Антонова, В.А. Язев

Расчет маломощных трансформаторов

Березники, 2010

УДК 66.012-52

Рецензент: канд. техн. наук., доцент Березниковского филиала Пермского государственного технического университета Н.В. Бильфельд

Краев С.Л., Антонова А.М., Язев В.А.

Расчет маломощных трансформаторов / Перм. гос. тех. ун-т. – Березники, 2008 – 117 с.

© Пермский государственный

технический университет, 2010

Оглавление

Оглавление 3

Список условных обозначений 4

Список условных обозначений 4

1. Маломощные силовые трансформаторы 6

Пример расчета маломощного однофазного трехобмоточного трансформатора 43

Задание 43

Выбор типа и основных соотношений трансформатора 43

2. Маломощные силовые автотрансформаторы 54

Пример расчета маломощного однофазного автотрансформатора с секционированной обмоткой 68

Задание 68

Выбор типа и основных соотношений автотрансформатора 68

3. Импульсные автотрансформаторы 79

Пример расчета импульсного трансформатора 101

Задание 101

Выбор типа и основных соотношений трансформатора 101

Приложение 1 109

Приложение 1 109

Приложение 2 111

Приложение 2 111

Приложение 3 112

Приложение 3 112

Список литературы 113

Список литературы 113

Список условных обозначений

и – удельные МДС в стержне и ярме трансформатора;

B_c– индукция сердечника, Гс;

B´_c– индукция сердечника предварительная, Гс

b– ширина окна;

cosφ – коэффициент мощности нагрузок;

E – электродвижущая сила (ЭДС):

e– мгновенное значение,

E– действующее значение,

E₁– первичной обмотки,

E₂– вторичной обмотки,

e_w´ –напряжение на 1 виток обмотки, В/виток;

e_a1– относительные активные падения напряжения во вторичных обмотках при номинальных нагрузках

f– частота, Гц;

G_м– вес меди обмотки трансформатора, кг;

H_я– высота окна сердечника

I– сила тока, А:

I₀– холостого хода,

I₁– первичной обмотки,

I₂– вторичной обмотки,

I_μ1– намагничивающие токи в средней фазе,

I_μ2– намагничивающие токи в крайних фазах,

I_а– активная составляющая,

I_р– реактивная составляющая;

j– допускаемая плотность тока в проводах обмоток, А/мм²;

q– поперечное сечение провода, мм²:

q´– предварительное значение;

r₁– активное сопротивление первичной обмотки;

k– удельные потери в стали сердечника, Вт/кг;

k_о– коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой;

k₂– коэффициент увеличения толщины катушки за счет неплотностей прилегания слоев

l_w– средняя длина витка, см;

l´_с– средняя длина пути магнитного потока в стержнях трансформатора

l´_я– средняя длина пути магнитного потока в ярмах трансформатора

l_s– длина пути магнитных линий рассеяния

m– число фаз;

m₁– Число слоев первичной обмотки однофазного однокатушечного или броневого трансформаторов;

n– коэффициент трансформации;

n– число витков:

n₁– первичной обмотки,

n₂– вторичной обмотки;

P– мощность, В·А;

P_м– потери в меди обмотки трансформатора при 73ºС, Вт;

P_сс– потери в стали стержней сердечника, Вт

S_c– поперечное сечение стержня сердечника трансформатора, см²;

S_я– поперечное сечение ярма трансформатора стержневого типа, см²;

S´_c– полное поперечное сечение стержня сердечника трансформатора, см²;

S´_я– полное поперечное сечение ярма трансформатора стержневого типа, см²;

a_c,b_c– размеры сторон поперечного сечения стержня, см;

h_я– высота ярма, см;

r_к– активные сопротивления обмоток короткого замыкания двухобмоточного трансформатора, приведенное к первой обмотке

U– напряжение, В:

U₁– первичной обмотки,

U₂– вторичной обмотки,

U₂₀,U₃₀… – на вторичных обмотках при холостом ходе;

W– число витков:

W₁– первичная обмотка,

W₂– вторичная обмотка,

W´– предварительное число;

α – отношение веса стали сердечника к весу меди обмоток.

β – отношение потерь в меди обмоток трансформатора к потерям в стали сердечника

 – коэффициент, характеризующий отношение данной нагрузки трансформатора к номинальной

∆θ^º– перепад температуры от внутренних слоев обмоток к наружным, ºС;

₁– толщина изоляционной прокладки между слоями;

η – коэффициент полезного действия (КПД), %;

ε₁– расстояние от обмотки до ярма;

ε₀– толщина изоляции между катушкой и стержнем;

ε₂– зазор от стержня до катушки;

₃– расстояние от катушки до второго стержня;

₁₂,₂₃, …,_3n– толщина изоляции между обмотками

₁,₂,₃, …,_n– толщины соответствующих обмоток в миллиметрах

δ – толщина первичной обмотки;

δ_с– толщиналита,мм;

_э – величина эквивалентного воздушного зазора в сердечнике трансформатора, см;

Φ – магнитный поток:

Φ_р– рассеяния;