Файл: Просужих Р.П. Расчет однофазных корабельных трансформаторов руководство к расчетно-графическим работам.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 35

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

стержневого (на один стержень)

W[ m^ ~ 2 h r

Здесь i — порядковый номер обмотки.

Полученные выше значения числа витков в одном слое п, и чис­ ло слоев обмоток т1 при укладке обмоток на стержнях следует округлить до ближайшего большего целого числа, поскольку каж­ дый неполный слой при определении размеров окна должен быть учтен как полный.

При пользовании табл. 6 следует иметь в виду следующее:

1.Условные обозначения изоляционных промежутков согласо­ ваны с рис- 1 и 2.

2.Для определения размеров обмоток ВН и НН в таблице за­ писаны формулы, правые части которых содержат диаметр кругло­

го изолированного проводника d m для трансформаторов с витым сердечником или размеры прямоугольного изолированного про­ водника а„з и Ьлз для стержневых трансформаторов. Такое рас­ пределение формул применительно к типам трансформаторов не является обязательным. Выбор конфигурации сечения проводни­ ка определяется номинальным током обмотки и в соответствии с этим для определения размеров обмотки необходимо использовать формулы табл. 6. Например, если для трансформатора с витым сердечником обмотка ВН выполняется из круглой меди, а обмотка НН из прямоугольной, то размеры обмотки ВН определяются по диаметру d\U3, а размеры обмотки НН по размерам а 2н, и &2„3.

После укладки обмотки необходимо -уточнить размеры окна h и Ь, проверить значение коэффициента формы окна.

Для проверки трансформатора по нагреву в самом простей­ шем случае достаточно определить величину линейной нагруз­ ки AS

AS= И', •/1+ВУ2-/2

а\см,

« с ' К

 

где /гк =h—Д/г — высота обмоток, см\

пй— число стержней, несущих обмотки.

Значение Л5 должно находиться в следующих пределах:

AS< \ 59 а/см для 52<0,5 ква; У15<300 ajc.M для Д > 0,5 ква.

20


8. Определение веса активных материалов

Предварительно необходимо определить среднюю длину витка обмоток трансформатора по формулам

/„i = 2 K ! А + 28кл-4-2о;)4 * г ,)

с м \

/«■2==2(«с | £с I- 23К1-4 12334-т/-2)

г.«.

В этих формулах значение Г\

и г2 необходимо определить по

рис 1 и 2, с учетом данных табл. 6

О =

+ &0+^к2+°н + “п + 0б + ^р см\

Ьк,

*

о„

Г2~ ~2~ +^Н+ ^П+А+ ~2 см-

Вес меди обмоток

Ои1 = 8,9.‘в?1-?1-/1В1-10-5 к Г ;

GM2—8,9 • тем • q, ■lw2• 10_3 кГ\

GM= G Ml-fGM, кГ.

Вес стали трансформатора с витым сердечником

Gc = 7,65-Sc- 1хср-!0~3 кГ,

где /сср — средняя длина витка магнитопровода, которую при­ ближенно можно определить по формуле

lCC[)^ 2 (h JY-b)Jr az см.

Для стержневых трансформаторов вес -стали удобно опреде­ лять по такому выражению:

Gc- G cc-}-Gcll=2-7,65[ScA-fS*(A-i 2<гс)| 10- :! кГ.

Общий вес трансформатора

G= (Gc-f GM)D.

Коэффициент D учитывает вес конструктивных элементов. Зна­ чение коэффициента D зависит от исполнения и мощности транс­ форматора и может быть выбрано в следующих пределах:

D= 1,74- 3,2 — для водозащищенных

трансформаторов с витым

сердечником;

 

D= 1,94-2,5 — то же для стержневых;

 

D = l,5 -rl,9 — для брызгозащищенных

стержневых трансформа­

торов.

 

21

Большие значения

следует выбирать

для

трансформаторов

меньшей мощности.

 

 

 

 

 

 

 

После определения

весов активных материалов

необходимо

 

 

 

Gc

 

 

 

 

проверить значение отношения a — j r > которое должно находиться

 

 

 

С/м

 

 

 

 

в рекомендованных выше пределах.

 

 

 

 

9.

Определение потерь и к. п. д.

 

 

Потери в меди обмотки при 75 °С можно определить,

восполь­

зовавшись выражением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

впг,

 

 

 

 

где 6/ — плотность

тока в обмотке, а/мм2-,

 

 

 

GM,— вес меди данной обмотки, кГ;

 

нагрева 75 °С,

(3 = 2,4 — удельные потери

при температуре

вг • а/кГ • мм.

 

 

 

 

 

 

 

Потери вычисляют для каждой обмотки отдельно, а затем ре­

зультаты складывают

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р«=Р»1+Р*2-

 

 

 

 

Потери в стали сердечника

 

 

 

 

 

р < = р ’Ш

Ш

‘, и -

 

 

Здесь рс — удельные потери в стали при

[=50 гц

и

=1,0 тл

(ом. табл. 7) вт/кГ.

 

 

 

 

 

 

 

Если при определении

потерь в стали

используется

коэффи­

циент удельных потерь /?t,

вычисленный для других значений час­

тоты f и индукции Вс

 

(см. табл. 7), то эти значения

необходимо

учесть в формуле потерь, подставив их в знаменатели соответст­ вующих членов.

Дополнительные потери в трансформаторе с целью упрощения

расчета можно не учитывать.

 

Коэффициент полезного

действия трансформатора при номи­

нальной нагрузке

 

_

cos

Y,== S2COS<p2+ /Vt"^M '

В этой формуле мощность S2 должна быть указана на ей.

22


 

 

 

Основные свойства

электротехнических сталей

Марка стали

Толщина

 

 

Удельный

Удельное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротив­

 

ГОСТ

листов,

Размер листов,

вес,

г о с т

ление,

802-54

802-41

мм

см

 

Г; СМ3

ОМ (СМ

Э310

ХВП

0,50

60-150;

75-150

7,65

0,5 Ю“5

 

 

0,35

24-150;

75-150

 

 

Э320

ХТ-18

0,50

60-150;

75-150

 

 

 

 

0,35

24-150;

75-150

 

 

Э ЗЗО

XT-18,5

0,50

60-150;

75-150

 

— „ —

 

 

0,35

24-150

 

— —

— „ —

Т а б л и ц а 7

Удельные потери отчсг при; индукции частоте вт.'кГ

Р 1,0 /50

/71,5/50

/>0,75,403

1,25

2,9

3,8

1,00

2,2

3,2

1,15

2,5

3,5

0.90

1,9

2.9

1,05

д,3

3.2

0,80

1,7

2,6

П р и м е ч а н и е : Буквы и цифры в марках стали условно обозначают; Э—электротехническая сталь; первая цифра—степень легирования кремнием, % ;

вторая

цифра

— гарантированные электромагнитные свойства стали; третья

цифра

(О) —

означает, что сталь холоднокатаная.


10.

Определение юка холостого хода

Ток холостого

хода /о имеет активную / оа н реактивную

составляющие, связанные уравнением

Aj ="1 /оа I II Ч-

Активная составляющая тока холостого хода очень мала и ею можно пренебречь. В этом случае реактивная составляющая пол­ ностью определяет собой ток холостого хода. Обычно эту состав­ ляющую называют током намагничивания и определяют по фор­ муле

 

 

+А/я/я4-0,8 Вспа310*

 

 

 

 

где Зэ=0,004слг— величина

эквивалентного

воздушного зазора

 

трансформатора;

 

в

однофазном

п —I число

зазоров

в сердечнике:

 

стержневом

трансформаторе п = 4,

в трансфор­

//t; //„ .....

маторе с впгым сердечником п = 2;

 

 

напряженность

магнитного поля (удельные ам-

 

первиткн)

в стержне и ярме

трансформатора,

 

определяемые по кривым намагничивания

для

 

выбранного сорта стали в соответствии с индук­

/ '= 2 /г —

циями В с и

Вл

(смтабл. 8);

 

 

 

средняя длина пути магнитного потока в стерж­

1я = 2(Ь->г ас-\-/?.„)—

нях;

 

 

 

пути магнитного потока в ярме.

средняя длина

Для трансформатора с. витым сердечником Вс—Вя;

Г-Ь/Я=

/ Сср,

поэтому формула для определения Iv. упрощается

 

 

 

 

j _

/-/с/сср ( 0,8ДС«3ЭЮ4

,

 

 

 

 

1и, —-

 

 

J7-.

 

 

 

у2 w t

11.Определение параметров трансформатора

Активные сопротивления обмоток

Р щ

Г2=

Рч 2

‘ \ .

0М-

•'2

Активное сопротивление короткого замыкания двухобмоточного трансформатора, приведенное к первичной обмотке

гк=

= г 1+ г 2( ^ ) ом.

24