--PAGE_BREAK--
Выбираем многослойную цилиндрическую обмотку из прямоугольного провода, изображенную на рис.
рис.
3.2.7 Выбираем реальное сечение проводника
Т.е. реальное сечение обмоточного провода обмотки ВН
3.2.8 Уточняем плотность тока
3.2.9 Определяем число витков в слое
3.2.10 Число слоев в обмотке определяем по наибольшему числу витков
3.2.11 Рабочее напряжение двух слоев, В.
3.2.12 Число слоев кабельной бумаги (толщина 0.12мм) =
3.2.13 Высота межслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону) = 16мм.
3.2.14 Радиальный размер обмотки без экрана
3.2.15 Радиальный размер обмотки с экраном
3.2.16 Внутренний диаметр обмотки по внутреннему слою проводника
3.2.17
Наружный диаметр обмотки ВН.
Таблица 1.
Наименование
НН
ВН
1. Тип обмотки
Винтовая, двуходовая
Цилиндрическая,
многослойная
2. Число витков обмотки
3. Число витков в катушке
4. Количество катушек
1
1
5. Число витков в слое
6. Провод (марка, размер), мм.
7. Сечение провода, мм2
8. Сечение витка, мм2
9. Плотность тока А/мм2
10. Осевой размер обмотки, мм
11. Радиальный размер обмотки, мм
12. Диаметр обмотки, мм
наружный
внутренний
13. Масса провода, кг
14. Потери в обмотках, Вт
4. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И СТОЙКОСТИ ОБМОТОК ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ.
4.1. Потери короткого замыкания
4.1.1 Основные потери обмотки НН, Вт,
где МА – масса металла обмотки,
4.1.2 Основные потери обмотки ВН, Вт,
где МА– масса металла обмотки,
4.1.3 Добавочные потери в обмотке НН,
4.1.4 Добавочные потери в обмотке ВН,
4.1.5 Основные потери в отводах.
Длина отводов для схемы соединения звезда ВН и НН имеют одинаковую длину.
4.1.6 Масса отводов НН, кг,
4.1.7 Потери в отводах НН, Вт,
4.1.6 Масса отводов ВН, кг,
4.1.7 Потери в отводах ВН, Вт,
4.1.8 Потери в стенках бака и других элементах конструкции, Вт,
где кБ – коэффициент ≈
4.1.9 Полные потери короткого замыкания, Вт,
4.2. Расчет напряжения короткого замыкания.
4.2.1 Определим активную составляющую напряжения короткого замыкания
4.2.2 Определим реактивную составляющую напряжения короткого замыкания
здесь aP
– ширина приведенного канала рассеяния
кР – коэффициент, учитывающий отклонение реального поля рассеяния от идеального параллельного поля, вызванное конечным значением осевого размера обмоток H по сравнению с их радиальными размерами ≈0.96.
к
q
– коэффициент учета неравномерного распределения витков по высоте.
β – коэффициент учитывающий массогабаритные размеры.
4.2.3 Определим напряжение короткого замыкания
4.3. Расчет механических сил в обмотках.
4.3.1 Установившийся ток короткого замыкания, А,
4.3.2 Мгновенное максимальное значение тока короткого замыкания, А,
где
4.3.3 Определим радиальную силу, Н,
4.3.4 Определим полную осевую силу, Н,
Вторая составляющая осевой силы равна 0, т.к. регулировочные витки располагаются по высоте всего наружного слоя.
4.4. Расчет обмоток на механическую прочность.
4.4.1 Напряжение на сжатие, МПа, в проводе обмотки низкого напряжения.
4.4.2 Напряжение сжатия на прокладках обмотки низкого напряжения
4.5. Расчет температуры нагрева обмоток при коротком замыкании
4.5.1 Температура обмотки 0С, через
t
к
= 4 с. после возникновения короткого замыкания.
Что ниже допустимой температуры для алюминиевой обмотки 2000С.
4.5.2. Время достижения температуры 2000С, с,
5. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ
5.1 Определение размеров и массы магнитопровода
Выбираем трехстержневую конструкцию магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и с прямыми на среднем. Прессовку стержня осуществляем бандажами из стеклоленты, ярм – шпильками, проходящими вне активной стали марки 3405 толщиной 0.3 мм.
5.1.1 Расстояние между осями обмоток, см,
По результатам расчета принимаем
5.1.2 Выписываем из таблицы сечение стержня и ярма, объема угла.
ПФ, С = ; ПФ, С =
h
Я
= ;
V
У
=
5.1.3 Определяем высоту окна, см,
По результатам расчета принимаем =100см.
5.1.4 Определяем массу угла, кг,
5.1.5 Масса стержней, кг,
5.1.6 Масса ярм, кг,
5.1.7. Масса стали магнитопровода, кг,
5.2 Расчет потерь холостого хода
5.2.1
Среднее значение индукции в углах возьмем равным индукции в стержне
Из таблицы находим значения удельных потерь и коэффициенты увеличения потерь для углов с прямыми и косыми стыками
pC
=
p
Я
=
ккр =
кк = .
5.2.3 Потери в магнитопроводе, Вт.
5.3 Расчет тока холостого хода трансформатора
5.3.1 Средняя индукция в косом стыке, Тл,
Из таблицы находим значение удельных намагничивающих мощностей стержней, ярм, прямого и косого стыков и коэффициенты увеличения намагничивающей мощности для углов с прямыми и косыми стыками
qC =
.
q
З,
C
= .
q
Я
= .
q
З, Я
=.
q
К, З
=. к’пр =
кк’=
5.3.2
Полная намагничивающая мощность, ВА,
5.3.3 Относительное значение тока холостого хода, %
что равно заданному.
5.3.4 Относительное значение реактивной составляющей тока холостого хода,%,
5.3.5 Относительное значение реактивной составляющей тока холостого хода.
5.4 Расчет коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке.
Принимаем
cos
φ
= 1, что допустимо.
6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА
6.1.1 Удельная тепловая нагрузка обмотки НН, Вт/м2 ,
Коэффициент закрытия поверхности витка
Периметр одного хода, т.е. полувитка, мм,
6.1.2 Удельная тепловая нагрузка обмотки ВН, Вт/м2 ,
Коэффициент закрытия поверхности витка
Обмотка намотана на бакелитовый цилиндр и имеет один осевой канал.
6.1.3 Превышение температуры обмоток над температурой масла
Обмотка НН:
Обмотка ВН:
6.1.4 Определяем размеры бака и поверхность охлаждения бака и крышки
Находим ширину бака, см.
где a0Б– изоляционное расстояние от внешней обмотки до стенки бака.
Определяем длину бака, см.
где А- расстояние между осями стержней магнитопровода.
Определяем глубину бака, см.
где Н – высота окна
hя– высота ярма
hя, кр– сумма расстояний от магнитопровода до дна и крышки бака
Гладкий овальный бак
Определяем допустимое среднее превышение температуры масла над воздухом из условия, чтобы температура наиболее нагретой катушки обмоток превышала температуру воздуха не более, чем допускает ГОСТ 11677-85, т.е.
Для этого превышения температуры определяем превышение температуры масла в верхних слоях
Определяем поправку
По таблице определяемq
Б
=.
6.1.5 Потери отводимые с поверхности бака,
6.1.6 Потери отводимые с поверхности радиаторов,
6.1.7 Необходимая поверхность радиаторов
По таблице выбираем два радиатора НР = мм; Н0, Р = мм; с двумя рядами труб ПР = м2; МР = кг; ММ, Р = кг.
6.1.8 Уточняем qБ, Вт/м2 ,
По таблице находим
6.1.9 Определяем превышение температуры обмоток над воздухом.
Обмотка НН и обмотка ВН
продолжение
--PAGE_BREAK--