- •Расчет маломощных трансформаторов
- •Оглавление
- •Список условных обозначений
- •Маломощные силовые трансформаторы
- •Общие сведения
- •Типы маломощных трансформаторов
- •Форма поперечного сечения стержня и катушек
- •Выбор материала для сердечника
- •Расчет маломощных однофазных и трехфазных трансформаторов
- •Определение токов трансформатора
- •Выбор индукции в стержне и ярме сердечника трансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмоток трансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника трансформатора
- •Определение числа витков обмоток трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Выбор изоляции проводов обмоток
- •Определение высоты и ширины окна сердечника трансформатора
- •Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Вес меди обмоток трансформатора
- •Потери в меди обмоток трансформатора
- •Вес стали сердечника трансформатора
- •Потери в стали сердечника трансформатора
- •Определение тока холостого хода трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Активное падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Индуктивные падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Полные сопротивления и напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора
- •Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Сводные данные расчета трансформатора
- •Пример расчета маломощного однофазного трехобмоточного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Маломощные силовые автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет маломощных однофазных автотрансформаторов
- •Расчетная мощность автотрансформатора
- •Определение токов автотрансформатора
- •Определение токов отдельных частей обмотки автотрансформатора
- •Выбор индукции в стержне сердечника автотрансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмотки автотрансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника автотрансформатора
- •Определение числа витков обмотки автотрансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмотки
- •Выбор изоляции проводов обмотки
- •Изменение напряжения автотрансформатора при нагрузке
- •Проверка автотрансформатора на нагревание
- •Пример расчета маломощного однофазного автотрансформатора с секционированной обмоткой Задание
- •Выбор типа и основных соотношений автотрансформатора
- •Импульсные автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет импульсных трансформаторов
- •Определение средней мощности и токов трансформатора
- •Типы импульсных трансформаторов
- •Выбор приращения индукции и толщины листов материала сердечника
- •Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора
- •Определение числа витков трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Укладка обмоток и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Средние длины витков обмоток трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Намагничивающий ток трансформатора
- •Параметры импульсного трансформатора и проверка искажения трансформируемого импульса
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Пример расчета импульсного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Список литературы
Коэффициент полезного действия трансформатора
Величина КПД при номинальной нагрузке может быть определена по формуле
.
КПД при частичной нагрузке Pприближенно может быть определен по формуле
,
где P– берется из пункта 1.2.1.,
U% – из пункта 1.2.5,
Pм– из пункта 1.2.11,
Pс– из пункта 1.2.13,
I– из пункта 1.2.14.;
r1– активное сопротивление первичной обмотки из пункта 1.2.16;
– коэффициент, характеризующий отношение данной нагрузки трансформатора к номинальной.
Активное падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
Относительное активное падение напряжения в первичной обмотке однофазного трансформатора при номинальной нагрузке всех вторичных обмоток
.
Относительные активные падения напряжения во вторичных обмотках при номинальных нагрузках
;
;
…………………..
.
В случае трехфазного трансформатора нужно правые части этих формул разделить на .
Активные сопротивления обмоток однофазного трансформатора:
[Ом],
[Ом],
[Ом],
……………….
[Ом].
В случае трехфазного трансформатора нужно правые части этих формул разделить на 3.
Активные сопротивления обмоток короткого замыкания двухобмоточного трансформатора, приведенное к первой обмотке:
[Ом].
Активные сопротивления короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора, приведенные к первой обмотке:
[Ом],
[Ом],
………………………………..
[Ом],
где U1,U2,U3, … берутся из задания,
I1, I2, I3, … – из пункта 1.2.1.,
W1,W2,W3, … – из пункта 1.2.5,
Pм1,Pм2,Pм3, … – из пункта 1.2.11.
Индуктивные падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
Относительные индуктивные падения напряжения в отдельных обмотках двухобмоточного трансформатора вычисляются по формулам:
;
;
.
В случае многообмоточного трансформатора также вычисляются относительные индуктивные падения напряжения пар обмоток многообмоточного трансформатора, отнесенные к мощности первой обмотки. Рассмотрим случай расположения первой обмотки на стержне между вторичными (Рис. 1 .12).
Рис.1.12. Расположение обмоток на сердечнике трансформатора: 1, 2, 3 …n– обмотки
Для расчета пользуемся формулами:
;
;
……………………………………………
;
;
…………………………………………….
.
Индуктивные падения напряжения отдельных обмоток многообмоточного трансформатора (см. Рис. 1 .12):
а) пара обмоток 1 и 2:
б) пара обмоток 1 и 3:
;
;
……………………..
n) пара обмоток 1 иn:
;
;
где
[см];
[см];
……...……………………………
[см];
[см];
……………………………………
[см];
f, P2, P3,… – частота и мощности вторичных обмоток по заданию, ВА;
–первичная мощность трансформатора, ВА;
I1,I2,I3, … берутся из пункта 1.2.1.,
ew,W1,W2,W3, … – из пункта 1.2.5,
1,2, 3, …,12, 13, 23, … – из пункта 1.2.9.,
, ,, … – из пункта 1.2.10.;
–длина пути магнитных линий рассеяния, см.
Индуктивное сопротивление короткого замыкания двухобмоточного трансформатора, приведенное к первой обмотке:
[Ом].
Индуктивные сопротивления короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора, приведенные к первой обмотке:
[Ом];
[Ом];
……………………………….
[Ом].
Полные сопротивления и напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора
Полное сопротивление короткого замыкания двухобмоточного трансформатора
[Ом].
Полные сопротивления короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора:
[Ом];
[Ом];
………………………
[Ом].
Напряжение короткого замыкания двухобмоточного трансформатора
Напряжение короткого замыкания пар обмоток многообмоточного трансформатора:
……………………
где U1берется из задания,
I1– из пункта 1.2.1.,
rк,rк12,rк13, … – из пункта 1.2.16.,
xк,xк12,xк13, … – из пункта 1.2.17.
В случае трехфазного трансформатора нужно правые части выражений для eк%,eк12%, … умножить на.