Проект трехфазного масляного двухобмоточного трансформатора

метки: Обмотка, Потеря, Напряжение, Виток, Принимать, Стержень, Трансформатор, Определимый

Развитие электротехники первоначально происходило по линии применения постоянного тока. Между тем бурно развивающаяся в XIX в. промышленность требовала все более мощные источники электрической энергии и передачи ее от мест получения до потребителя. Однако постоянный ток, несмотря на многие его положительные качества, не удовлетворяет этим требованиям, так как не может получаться в генераторах большой мощности и передаваться на большие расстояния. Передаче энергии по линиям большой протяженности препятствовала невозможность повышения напряжения генератора сверх определенного предела. Такое повышение является необходимым во избежание больших потерь энергии в линии. Кроме того, непосредственное использование электрического тока при высоком напряжении в ряде случаев, например для освещения, оказалось бы невозможным по условиям безопасности.

В связи с этим применение переменного тока стало все больше привлекать внимание ученых-электротехников, в чем большую роль сыграли русские электротехники того времени, впервые открывшие метод трансформирования переменного тока и показавшие возможность его практического использования.

Первый шаг в получении трансформации сделал в 1877 г. русский ученый П.Н. Яблочков, который построил установку с последовательно соединенными индукционными катушками, вторичные обмотки которых питали им же изобретенные «свечи Яблочкова». Таким образом, индукционные катушки представляли по существу трансформаторы.

Вслед за этим трансформатор был усовершенствован русским изобретателем Н. Ф. Усагиным (1882 г.) и немецким инженером Дери (1885 г.).

Следующим этапом развития применения переменного тока было изобретение русским электротехником М.О. Доливо-Добровольским трехфазной системы переменного тока (1889 г.) и трехфазного трансформатора (1891 г.).

С этого времени благодаря найденным практическим решениям проблем — трехфазного электродвигателя и трансформирования переменного тока — начинается бурный рост использования электрической энергии в промышленности. Одновременно с этим стало увеличиваться значение мощности изготовляемых трансформаторов и росло напряжение, получаемое с их помощью.

Трансформаторы сами электрическую энергию не производят, а только ее трансформируют, т. е. изменяют величину электрического напряжения. При этом трансформаторы могут быть повышающими, если они предназначены для повышения напряжения, и понижающими, если они предназначены для понижения напряжения. Но принципиально каждый трансформатор может быть использован либо как повышающий, либо как понижающий в зависимости от его назначения, т. е. он является обратимым аппаратом.

Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы ...

... к погрешности измерения ´100 Так же как и трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 1800. Это определяет угловую погрешность. ... схеме Y0/Y0, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис.2, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, ...

Силовые трансформаторы обладают весьма высоким коэффициентом полезного действия (к. п. д.), значение которого составляет от 95 до 99,5%, в зависимости от мощности. Трансформатор большей мощности имеет соответственно и более высокий к. п. д.

1.Расчет основных электрических величин

1.1 Мощность одной фазы и одного стержня, кВА

S =

Где S -мощность трехфазного трансформатора, кВА; m — число фаз

= 250 кВА;

1.2 Номинальная линейные токи на сторонах ВН и НН, А

I =,

Где U — номинальные линейное напряжение, В;

I _ном. вн = = 144,5 А

I _{ном НН} = _{= 630,25 А}

1.3 Фазные токи на сторонах ВН и НН, А

При схеме соединения «звезда» фазные токи равны линейным токам

I _{ф ВН = 144.5 А}

I _{ф НН = 630,25 А}

1.4 Фазные напряжения обмоток ВН и НН при схеме соединения «звезда» равны, В

Uф.ВН = = 1734,1 В

U _{ф НН} = = 398.84 В

2. Выбор изоляционных расстояний

2.1 Выбор изоляционных расстояний

Выбираем испытательные напряжение по табл.5.1 «1» для обмотки: ВН U _{исп. ВН} =18 кВ; для обмотки НН U_исп.НН = 5 кВ.

По таблице 4.1 «1» выбираем тип обмоток. Обмотка ВН при напряжении 3кВ и токе 144,5 А — многослойная — многослойная цилиндрическая из медного прямоугольного провода; обмотка НН при напряжении 0.69 кВ и токе 630.25 А — однослойная цилиндрическая из медного прямоугольного провода.

Для испытательного напряжения обмотки ВН U _{исп. ВН} =18 кВ по таблице 5.3 «1» находим изоляционные расстояния а₁₂ = 0.9 см., h_о =2 см,

а ₂₂ = 0,8; для обмоток НН U_исп.НН = 5 кВ по таблице 5.8 «1» находим

а ₀₁ = 1.5 см .

2.2 Расчет основных размеров трансформаторов

2.2.1 Определяем диаметр стержня, см;

Д _{o = ,}

Где а _р — ширина приведенного канала расстояния трансформатора,

а _{р =} а₁₂ + (а₁ +а₂ )/3

(а ₁ + а₂ )/ 3 ^. К_р ^. ,

К _кр — коэффициент канала расстояния, принимаем 0,8 табл. 6.3 «1».

(а ₁ + а₂ ) / 3 = 0.8 =0,8 ^. 3,98 = 3,18 см

А _р = 0,9 + 3,18 = 4,08 см

U _р — реактивная составляющая короткого замыкания, %,

U _р =

U _a = P_k /10 ^. S = =0,33%

U _P = =5,35 %

Отчет 109 с., 1 ч., 22 рис., 27 табл., 16 источников, 4 прил. ...

... 14] по применению композиционных материалов для ремонта и усиления железобетонных строительных конструкций рекомендуют принимать прочностные и деформативные характеристики холстов, ламелей, волокон и клеящих ... по итогам статистической обработки, характеризующие распределение прочностных характеристик, приведены в таблице 2.1. Таблица 2.1 Значения коэффициента вариации и надежности по материалу для ...

• отношения основных размеров, принимаем = 1,2, табл. 6,1(1);

К _р — коэффициент приведения идеального поля расстояния к реальному полю, принимаем К_р = 0,95

К _З — коэффициент заполнения сталью, принимаем К_з = 0,9;

В _с — магнитная индукция в стержне, принимаем В_с =1,65 Тл.

Д _о = 16=18,9 см

Принимаем нормализованный диаметр Д

П _с по таблице 3.2(1) выбираем сталь марки 3405 толщиной: 0,3 мм с жаростойким покрытием с отжигом и коэффициентом заполнения сечения стержня (ярма) К_з = 0,96.

2.2.2 Определяем ЭДС витка, В

U _в = 4,44 ^. f ^. В_с ^. П_с ^. 10^-4 ,

Где П _с — активное сечение стержня, см,

П _с = П_ф.с ^. К_з = 278 ^. 0,96 = 266,9 см²

U _в = 4,44 ^. 50 ^. 1,65 ^. 266,9 ^. 10^-4 =9,78 В.

2.2.3 Определим высоту обмотки, см,

Н _о = Д₁₂ / ,

Где Д ₁₂ -средний диаметр между обмотками,

Д ₁₂ = а_ср. ^. Д_о

а _ср. — для медных проводов а_ср. = 1,35 1,4 принимаем 1,4

Д ₁₂ = 1,4 ^. 20 = 28 см

Н _о = = 73,27 см.

3. Расчет обмоток

3.1 Расчет обмоток НН

3.1.1 Число витков на одну фазу обмотки НН,

_нн = U_ф.нн / U_{в. =} 398,84 / 9,78 = 40,78, принимаем 41.

3.1.2 Уточняем ЭДС одного витка, В

U _в. = U_ф.нн / _нн = 2398,84 / 41 =398,84 В

3.1.3 Действительная индукция в стержне, Тл,

В _с = U_в ^. 10⁴ / 4,44 ^. f ^. П_с = 9,78 ^. 10⁴ / 4,44 ^. 50 ^. 266,9 = 1,65 Тл

3.14 Рассчитаем ориентировочное сечение витка, мм

П _в.нн = I_ф.нн /

Рис.1 Основные размеры трансформатора.

Где -средняя плотность тока,принимаем =2,8 А/мм² по табл.7.1(1)

П _нн = 630,25 / 2,8 = 225,09 мм²

3.1.5 Определим число витков в одном слое,

_сл. = _нн = 41

3.1.6 Ориентировочный осевой размер витка, см

h _в = Н_о / (_сл. +1) = 73,27 / (41 + 1) =1,74 см

Рис.2 Определение осевого размера витка и радиального размера для витковой обмотки: а — одноходовой; б -двухходовой.

Выбираем по табл.7.2(1) провод для многослойной цилиндрической обмотки прямоугольного сечения:

ПБ 3 = 3 ^. 75,64 мм² = 226,92 мм² , т.е. три провода в витке

П _в.нн = 226,92 мм²

Отчет с рис табл источников прил обработка статистической информации ...

... информационного комплекса для пожарно-технических экспертов и системы информационного сопровождения деятельности СЭУ ФПС на основе сайта ИЦЭП. Основными задачами, которые должны быть решены в ... комплекса запроса к базе данных, хранящей статистическую информацию о результатах работы СЭУ ФПС, на получение соответствующей выборки данных; обработка полученного запроса серверной частью разрабатываемого ...

3.1.7 Уточняем плотность тока, А/мм

Рис.3 Определение радиальных размеров обмотки.

_нн = I _ф.нн /П_в.нн 630,25 / 226,92 А/мм² .

3.1.8 Уточняем высоту обмотки, см

Н _о = h_в (_сл. + 1) +1 1,74(41 + 1) + 1 =74,08 см.

3.1.9 Определяем радиальный размер обмотки, см,

а ₁ = а^/ = 4,25 см.

3.1.10 Внутренний диаметр обмотки, см,

Д ^/ ₁ = Д_о + 2а₁ =18,9 + 2 ^. 4,25 = 27,4 см.

3.1.11 Наружный диаметр, см,

Д ^// ₁ = Д^/ ₁ + 2а₁ = 27,4 + 2 ^. 4,25 = 35,9 см.

3.2 Расчет обмотки ВН

3.2.1 Число витков на одну фазу обмотки ВН на основном ответвлении,

_вн = _нн ^. U_ф.вн / U_ф.нн = 41 ^. 1734,1 / 398,84 = 178,26 = 178.

3.2.2 Ч исло витков на одной ступени регулирования,

_р = 2,5_вн / 100 = 2,5 ^. 178 / 100 = 4,45 =5.

3.2.3 Число витков на ответвлениях,

+ 5% _вн = _н.вн + 2_р = 178 + 2 ^. 5 = 188

+ 2,5% _вн = _н.вн + _р = 178 + 5 = 183,

Номинальное напряжение

_н.вн = 178

— 2,5% _вн = _н.вн — _р = 178 — 5 = 173

• 5% _вн = _н.вн — 2_р = 178 — 2 ^. 5 =168.

3.2.4 Ориентировочная плотность тока А/мм

_вн = 2- I_нн = 2 ^. 2,8 — 2,8 = 2,8 А/мм²

3.2.5 Ориентировочное сечение витка, мм

П _в.вн = I_ф.вн / _вн = 144,5 / 2,8 = 51,6 мм² ,

Выбираем многослойную цилиндрическую обмотку из прямоугольного провода по табл.5.2(2)

ПБ а в = 14,0 5,6.

3.2.6 Полное сечение витка, мм

П _в = п_пр. П_пр ,

Где n_пр. — число параллельных проводов;

П _пр. — сечение одного провода, табл.5.2 (2),

П _в = 3^. 14,0 5,6 = 3 ^. 78,4 = 235,2 мм² .

3.2.7 Уточняем плотность тока, А/мм

_вн = I_ф.вн / П_в = 144,5 / 235,2 = 0,6 А/мм² .

3.2.8 Вычислим число витков в слое,

_сл. = Н_о / (n_пр. ^. d^/ ) — 1 = 73,27 / (3 ^. 5,6) — 1 = 4,6 5.

3.2.9 Определим число слоев в обмотке,

n _сл. = _вн / _сл. =178 / 41 = 4,34, принимаем 5.

3.2.10 Рабочее напряжение двух слоев, В,

U _{м сл.} = 2_сл. ^. U _в = 2 ^. 41 ^. 9,78 = 801,96 В

Расчёт токов короткого замыкания и выбор трансформаторов тока

... месторасположение ее в сети. 1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 1.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания Схема замещения исследуемой сети для расчета токов короткого замыкания (КЗ) представлена на рис. 1.1. токов КЗ Расчет Первоначально определим ток короткого замыкания в точке К 1 ...

Межслойную изоляцию по табл.5.5 (1) выбираем в два слоя кабельной бумаги — 0,12 мм, выступ изоляции на торцах обмотки 1 см на одну сторону.

3.2.11 Радиальный размер обмотки, см,

а ₂ = d^/ _сл. + _{м сл.} (n_сл. — 1),

где _{м сл.} — число слоев и толщина кабельной бумаги, табл.5.5 (1),

а ₂ = 5,6 ^. 5 + 0,012 ^. 2(5 -1) =28,096 см 28 см.

3.2.12 Внутренний диаметр обмотки, см,

Д ^/ ₂ = Д^// ₁ + 2а₁₂ = 35,9 + 2 ^. 0,9 = 37,7 см.

3.2.13 Наружный диаметр обмотки, см

Д ^// ₂ = Д^/ ₂ + 2а₂ = 37,7 + 2 ^. 28 = 93,7 см.

4. Определение параметров короткого замыкания

4.1 Определение потерь короткого замыкания

4.1.1 Основные потери обмотки НН, Вт,

Росн. НН = 2,4 _нн ^. М_{м нн} ,

Где М _{м нн} — масса металла обмотки НН, кг,

М _{м нн} =28 ^. с ^{. .} _нн ^. П_{в нн} ^. 10^-5 = 28 ^. 3 ^{. .} 41 ^. 226,92 ^. 10^-5 =247,35 кг. Р_{осн НН} = 2,4 ^. 2,8^{2 .} 247,35 = 4654,14 Вт.

4.1.2 Основные потери обмотки ВН, Вт,

Р _{осн ВН} = 2,4_нн ^. М_{м вн}

Мм вн = 28 ^. 3 ^{. .} 178 ^. 235,2 ^. 10^-5 = 2310,48 кг

Р _{осн вн} = 2,4 ^. 0,6^{2 .} 2310,48 = 1996,25 Вт.

4.1.3 Добавочные потери в обмотке НН,

К _{д нн} = 1+ 0,095_д ² . а^{4 .} (h² -0,2),

Где _д = bm К_р / Н_о

b -размер проводника, парралельный направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеивания,

m — число проводников в обмотке,

К _р -коэффициент приведения поля рассеяния, К_р = 0,95

= 0,22

а — размер проводника, перпендикулярный направлению линии магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния,

n — число проводников обмотки,

К _д.нн = 1+ 0,095 ^. 0,22^{2 .} 0,45⁴ (3 — 0,2) = 1,001.

Рис.4 а- к расчету массы обмоток; б — к определению добавочных потерь в обмотках.

4.1.4 Добавочные потери в обмотке ВН

К _{д вн} = 1 + 0,044 ^. _д1 ^{2 .} d^{4 .} n² ,

Где = bm ^. К_р /Н_о , d — диаметр проводника;

_д1 = 14 ^. 5^. 0,95 / 73,27 = 0,26

К _{д вн} =1 + 0,044 ^. 0,26^{2 .} 5,6^{4 .} 3² = 2,74

Расчет силового трансформатора (3)

... главной изоляции; определить основные размеры трансформатора; выбрать конструкцию и произвести расчет обмоток низшего и высшего напряжения; определить потери короткого замыкания и напряжения короткого замыкания; произвести расчет магнитной системы, определить параметры холостого ...

4.1.5 Длинна отводов для схемы соединения «звезда» ВН и НН имеют одинаковую длину, см,

l _отв.ВН = l_отв.НН = 7,5Н_о = 7,5 ^. 73,27 = 549,5 см

4.1.6 Масса отводов НН,кг,

М _отв.НН = _м ^. П_в.НН ^. l_отв.НН ^. 10^-8 ,

Где — плотность металла отводов,

_м = 8900 кг/м³

М _отв.НН = 8900 ^. 226,92 ^. 549,5 ^. 10^-8 = 11,09 кг

4.1.7 Потери в проводах НН, Вт,

Р _отв.НН = 2,4 ^. М_отв.НН = 2,4 ^. 2,8^{2 .} 11,09 =208,67 Вт

4.1.8 Масса отводов ВН, кг

М _отв.ВН = _м ^. П_в.ВН ^. l_отв.ВН ^. 10^-8 = 8900^. 235,2 ^. 11,09 ^. 10^-8 = 0,23 кг

4.1.9 Потери в отводах ВН, Вт,

Р _отв.ВН =2,4_вн ^{2 .} М_отв.ВН = 2,4 ^. 2,8^{2 .} 0,23 = 4,3 Вт

4.1.10 Потери в стенках бака и других элементах конструкции, Вт

Р = 10 ^. К ^. S,

Где К — принимаем К = 0,015

S — полная мощность трансформатора, кВА,

Р = 10 ^. 0,015 ^. 750 = 112,5 Вт.

4.1.11 Полные потери короткого замыкания, Вт,

Р _к = К_дНН ^. Р_осн.НН + К_дВН ^. Р_осн.ВН + Р_отв.ВН + Р_отв.НН + Р =

= 1,001 ^. 4654,14 + 1996, ^. 2,74 + 208,67 + 4,3 +112,5 10453,98 Вт

или 1098 ^. 100% / 600 = 174,2%

4.2 Расчет напряжения короткого замыкания

Рис.5 Поле рассеяния двух концентрических обмоток: 1- обмотка ВН; 2- обмотка НН; 3- ярмо; 4- стержень; 5- поток рассеяния.

4.2.1 Расчет активной составляющей, %,

Uа = Р _к / (10S) =10453,98 / 10 ^. 750 =1,39%

4.2.2 Расчет реактивной составляющей, %,

U _р = 7,92 ^. f ^. S^{| .} а_р ^. К_р ^. К_q ^. 10^-3 / U,

Где = Д ₁₂ / Н_о

Д ₁₂ = Д^// ₁ + а₁₂ = 35,9 + 0,9 = 36,8 см

= 3,14 ^. 36,15 / 73,27 = 1,55

а _р — ширина приведенного канала расстояния, см,

а _р = 0,9 + = 11,65 см

К _q — коэффициент учета неравномерного распределения витков по высоте К_q = 1,

К _р — коэффициент, учитывающий отклонения реального поля рассеяния от идеального параллельного,

К _р 1-

= (а ₁₂ + а₁ + а₂ ) /Н_о == 0,14

К _р = 1- 0,14 = 0,86

Расчет и анализ потерь от брака

... потери от брака в нормо-часах и в денежном выражении. При анализе брака рассчитывают абсолютные и относительные показатели. Абсолютный размер брака ... По видам в производстве различают исправимый и неисправимый брак. Исправимым браком считаются ... значение относительных коэффициентов дефектности разнородной продукции: , (2) где u i - коэффициент весомости i-го индекса; - относительный коэффициент ...

U _р = = 16,13%

4.2.3 Напряжение короткого замыкания, %,

Рис.6 Продольное и поперечное поля в концентрических обмотках: 1и 2- обмотки внутренняя и наружна

U _к = = = 16,13% Или = 358,5 В

4.3 Расчет механических сил в обмотках

4.3.1 Установившейся ток короткого замыкания, А,

Iк.у. = I _ном.ВН ^. 100 / U_к == 895,8 А

4.3.2 Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания,А,

i _{к. max} = 1,44 ^. K_max ^. I_{к y} ,

где K_max — коэффициент учитывающий периодическую составляющую тока КЗ.

K _max = 1 + e ^{— U} _a ^U _p = 1+ e ^— = 0,27

I _{к. max} = 1,41 ^. 0,27 ^. 895,8 = 341 А

4.3.3 Радиальная сила, Н,

F _p = 0,628(i_{к. max} ^. _BH )^{2 .} К_р ^. 10^-6 = 0,628(341 ^. 178)^{2 .} 1,55 ^. 0,86 ^. 10^-6 =

= 3168,45 Н.

4.3.4 Полная осевая сила, Н,

F _ос.д = (F_р ^. а_р ) / 2Н_о = = 251,89 Н.

Рис.6 Осевые силы: а- определение h _х ; приближенное определение l_а.р. :

1- обмотка НН; 2- обмотка ВН; 3- стержень; 4- прессующее кольцо; 5- ярмовая балка; 6- стенка бака.

Согласно рис. вторая составляющая осевой силы, равна = 0, т.к. регулировочные витки располагаются по высоте всего наружного слоя.

4.4 Расчет обмоток на магнитную прочность

Рис.6 К определению механических напряжений.

4.4.1 Напряжение на сжатие в проводе обмотке НН, МПа,

_сж.р = F_р / 2_НН ^. П_в.НН = = 0,24 МПа

или _сж.р.д = = 0,008%

4.4.2 Напряжение сжатия на прокладках обмотки НН, МПа

_сж. = F_ос.д / (n _пНН ^. a₁ ^. b_пНН ),

где n_п — число прокладок по окружности обмотки;

a ₁ — радиальный размер обмотки, мм;

b _п — ширина прокладки, мм

_сж = = 1.48 МПа

или _сж.д = = 7,4% допустимого.

4.5 Расчет температуры нагрева обмоток при коротком замыкании

4.5.1 Температура обмотки через

V _к.а = (670t_к / (12,5 ^. (U_к / I_ВН )² — t_к )) + V_н,

Где t_к — наибольшая продолжительность короткого замыкания,

V _н — начальная температура обмотки, V_н = 90^о С.

V _к.а = + 90 = 96,5⁰ С,

Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждение

... суммарной мощности (не более двух) вторичных обмоток. Значение B¢c в стали маломощного трансформатора ограничивается допускаемым значением тока намагничивания. При проектировании трансформатора на минимум массы следует помнить, что ... =380 Гц. 5. Коэффициенты мощности нагрузок – cosφ 2 =0,9, cosφ3 =0,8. 6. Класс изоляции – А (нагревостойкость 105 °С). 7. Режим работа – продолжительный. 8. Максимальная ...

Что ниже допустимой температуры для медных обмоток

V _к.а 250⁰ С, табл.8.1(1).

4.5.2 Время достижения температуры 250

t _{к 250} = 2,5 (U_к / _ВН )² = 82,96 с.

5. Расчет магнитной системы

5.1 Определение размеров и массы магнитопровода

Выбираем трехфазную конструкцию магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми на среднем. Прессовку стержня осуществляем расклиниванием с обмоткой, ярма — ярмовыми балками без бандажей.

5.1.1 Рассчитываем расстояние между осями обмоток, см,

А = Д ^// ₂ + а₂₂ = 93,7 +0,8 = 94,5 см принимаем 95.

По табл. 9.1(1) определяем сечения стержня, ярма и объема угла:

П _ф.с. = 278 см² ; П_я = 279 см² ; h_я =17,5 см; V_у =4,69 дм² .

5.1.2 Определим высоту окна, см,

Н = Н _о +h^| _о +h^|| _о = 73,27+ 2 + (1,5+1,8) = 78,57 cм, принимаем 79.

5.1.3 Масса угла, кг,

М _у =V _у ^. _ст. ^. К_з ,

Где V _у — объем угла, дм² ; К_з — коэффициент заполнения сечения сталью; _ст — плотность электротехнической стали, _ст = 7850 кг/см²

М _у = 4,69 ^. 7,65 ^. 0,96 = 34,44 кг

5.1.4 Масса стержней, кг,

М _с = с ^. П_ф.с ^. К_з. ^. (Н + h_я ) _ст ^. 10^-3 — с^. М_у ,

Где с — число стержней магнитной системы;

П _ф.с — площадь поперечного сечения стержня, см;

h _я — высота ярма.

М _с = 4 ^. 278 ^. 0,96 ^. (79 +17,5) ^. 7,65 ^. 10^-3 — 3 ^. 34,44 = 487,73 кг

5.1.5 Масса ярма, кг,

М _я = 4 П_ф.я ^. К_з ^. А ^. _ст ^. 10^-3 — 4 М_у ,

Где П _ф.я — площадь поперечного сечения ярма, см²

Мя = 4 ^. 279 ^. 0,96 ^. 95 ^. 7,65 ^. 10^-3 — 4^. 34,44 = 640,85 кг

5.1.6 Масса стали магнитопровода, кг,

М _ст. = М_с + М_я + 6М_у = 487,73 + 640,85 + 6 ^. 34,44 = 1335,22.кг.

5.2 Расчет потерь холостого хода

Вс =1,65 Тл; В _я = В_с ^. П_ф.с / П_ф.я = = 1,64 Тл

Среднее значение индукции в углах возьмем равным индукции в стержне

В _у = В_с = 1,64 Тл.

Электропривод с двигателями постоянного тока

... холостого хода характерно равенство нулю тока и момента, а для режима короткого замыкания - равенство нулю ЭДС и скорости двигателя. Основываясь на данных табл. ... координат электропривода: изменение ... k=рN/(2а) - конструктивный коэффициент ДПТ; р - ... с координатой =0; I=0; М=0. Кроме того, наклон характеристики, определяемый перепадом скорости , пропорционален (при фиксированных значениях тока ...

Из табл.9.2(1) находим значение удельных потерь и из табл.9.3(1) коэффициент увеличения потерь для углов с прямыми и косыми стыками:

Р _с =1,238 Вт/кг; Р_я = 1,260 Вт/кг; К_пр. = 2,61; К_к = 1,59.

5.2.1 Определим потери в магнитопроводе, Вт,

Р _о = К₁ (М_с р_с + М_я р_я + М_у (К_пр n _пр. + К_к n _к )),

Где К ₁ — коэффициент, учитывающий добавочные потери в магнитопроводной системе;

n _пр. и n _к — числа углов с прямыми и косыми стыками.

Р _о = 1,1(487,73 ^. 1,238 +640,87 ^. 1,26 + 34,44 ^{. .} (2 ^. 2,61 + 4 ^. 1,59))= 2100,33 Вт

Потери получились меньше нормированных ГОСТ 11920-85 на

= -0,8%.

5.3 Расчет тока холостого тока

5.3.1 Средняя индукция в косом стыке, Тл,

Вк.з. = (В _с + В_я ) / 2 = = 1,16 Тл

Из табл. 9.2(1) находим значение удельных намагничивающих мощностей стержней, ярм, прямого и косого стыков и из табл. 9.3(1) — коэффициенты увеличения намагничивающей мощности для углов с прямыми и косыми стыками:

q _с = 1,84 Вт/кг; q _я = 1,775 Вт/кг; q _к.з. =0,298 В^. А/см² ; q _з.с. = 2,240 В^. А/см² ;

q _з.я = 2,176 В^. А/см² ; К^/ _пр = 13,4; К_к = 2,48.

5.3.2 Полная намагничивающая мощность, ВА,

Q _x = К₂ ^/ (М_с q_с + М_я q _я + М_у ( n _пр К_пр ^/ + n _к К_к ^/ ) + n _з.я q_з.я ^. П_з.я +n _з.с q _з.с П_з.с + n _з.к ^. q _к.з. ) = 1,65(487,73 ^. 1,84 + 640,85 ^. 1,775 + 34,44^. (2 ^. 13,4 + 4 ^. 2,48) + 2 ^. 2,176 ^. 279 + 2,24 ^. 278 + 4 ^{. . .} 0,298) = 10942,81 В^. А.

5.3.3 Относительное значение тока холостого хода, %,

i ₀ = Q_х / (10S) = = 1,45%

5.3.4 Относительное значение реактивной составляющей тока холостого хода, %,

i _о,а = P_о / (10S) = = 0,28%

5.3.5 Относительное значение реактивной составляющей тока холостого хода, %,

i = = =14,8%

5.3.6 Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке, %,

= = = 98,3%.

6. Тепловой расчет трансформатора

6.1 Удельная тепловая нагрузка обмотки НН, Вт/м ²

qоНН = (21,4 ^. I_кат. ^. _кат. ^{. .} К_д ) / (К_зак. ^. Н_о ^. n_пов. ),

где I_кат. — ток проходящий через катушку, А;

_кат. — число витков в катушке;

К _д — коэффициент учитывающий добавочные потери;

n _пов — число теплоотдающих поверхностей

К _зак. — коэффициент закрытия.

К _зак. = 1 —

К _зак. = 1-= 0,84

q _оНН = = 2518,245 Вт/м²

6.2 Удельная тепловая нагрузка обмотки ВН, Вт/м ²

Кзак. = 1- (2nВ / (Д ₂ ^/ +Д₂ ^// )) = 1-(2^. 4 ^. 8/ 3,14(37,7+93,7))= 0,85 Вт/м²

qоВН =21,4 ^. 144,5 ^. 178 ^. 2,8 ^. 2,74/ 0,85 ^. 73,27 ^. 3 = 2260,166 Вт/м²

6.3 Привышение температуры обмоток ВН и НН над температурой масла, ^о С, табл. 10.3 (1)

_омНН = 0,159 ^. q_оНН ^0,7 = 0,159 ^. 2518,24^0,7 = 38,2^о С

_омВН = 0,159 ^. q_оВН ^0,7 = 0,159 ^. 2260,17^0,7 = 35,4^о С.

6.4 Находим ширину бака, см

Вб = Д ^// ₂ +2а_об ,

Где Д ^// ₂ — наружный диаметр обмотки;

а _об — изоляционное расстояние от внешней обмотки до стенки бака, принимаем 6см, по табл.10.7 (1),

В _б = 93,7 + 2 ^. 6 = 105,57 см, принимаем 106 см.

6.5 Определим длину бака,см

Аб = 2А + В _б ………..