Проектирование трансформатора
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?альном напряжении по формуле:
;
.Число витков на одной ступени для регулирования напряжения:
;
Определим число витков на ответвлениях +5%;+2,5%;0;-2,5%;-5%:
.Предварительно определим плотность тока, А/мм2:
, А/мм2;
.Сечение витка обмотки предварительно, мм2:
, мм2;
. Выбираем провод по таблице 7.
, мм2
. Полное сечение витка, мм2:
, мм2
. Реальная плотность тока в обмотке ВН, А/мм2:
, А/мм2
. Высота катушки этой обмотки:
см,
. Число катушек на одном стержне:
;
. Число витков в катушке:
;
. Высота обмотки, см:
, см:
Где - коэффициент учитывающий усадку обмотки после сушки, см,
. Радиальный размер обмотки, см:
, см;
13. Внутренний диаметр обмотки, см:
, см;
где а12=2 по (табл.1).
. Внешний диаметр обмотки, см:
, см;
. Плотность теплового потока для обмотки с каналами между всеми катушками, Вт/м2:
, Вт/м2
Где - коэффициент для медного провода, - коэффициент учитывающий добавочные потери.
4. Расчет параметров короткого замыкания
.1 Определение потерь короткого замыкания
. Средний диаметр обмоток НН и ВН, см:
, см;
, см;
. Масса металла для обмоток НН и ВН, кг:
, кг;
, кг;
где К=84 -коэффициент для медных обмоток.
. Основные потери в обмотках, НН и ВН, Вт:
, Вт;
, Вт;
где к=2.4 - коэффициент для медных обмоток.
. Коэффициент ? для расчета потерь в обмотках от потока рассеивания:
;
, ;
, ;
. Коэффициенты учитывающие потери добавочные в обмотках:
К=0.095 для медного провода, n - число проводов в радиальном направлении.
. Общая длина отводов, см:
, см;
, см;
. Масса отводов, кг:
, кг;
, кг;
где =8900 кг/м3 для меди.
. Основные потери в отводах, Вт:
, Вт;
, Вт;
где - коэффициент для медных обмоток.
. Потери в стенках бака и в других стальных деталях трансформатора, Вт:
, Вт,
где К=0.4 из (табл. 14)
. Полные потери короткого замыкания трансформатора, Вт:
.2 Расчет напряжения короткого замыкания
. Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:
%
Для определения реактивной составляющей напряжения короткого замыкания нужно определить числовой коэффициент:
;
, см;
2. Ширина приведенного канала рассеяния, см:
, см;
. Коэффициент, учитывающий отклонение реального поля рассеяния от идеального:
;
;
Расчетный размер Lx, см:
, см;
. Коэффициент, учитывающий взаимное расположение обмоток:
;
. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания %:
;
%;
. Определим напряжение короткого замыкания %:
, %
Получение потери не отличаются от заданных более чем на -/+5%, что соответствует норме.
.3 Определение механических сил в обмотках и нагрева при коротком замыкании
.Действующее значение установившегося тока короткого замыкания в обмотках, А:
, А - для обмотки НН;
, А - для обмотки ВН;
. Мгновенное значение тока короткого замыкания, А:
;
, А - для обмотки НН;
, А - для обмотки ВН;
. Радиальная сила, действующая на обмотку ВН, Н:
;
4. Осевая сила, Н:
, Н,
. Дополнительная осевая сила, Н:
, Н,
по таблице 15.
.Сжимающая сила, действующая в обмотке НН, Н:
, Н
.Значение сжимающей силы действующей в обмотке ВН, Н:
, Н,
. Сила, действующая на ярмо, Н: .
.Напряжение сжатия на опорных поверхностях, МПа:
, МПа,
где n =10 число прокладок по окружности обмотки равное числу реек, а=3.63 см радиальный размер обмотки, b=40 мм, ширина опорной прокладки.
.Сила, разрывающая обмотку, Н:
, Н,
.Напряжение на разрыв, МПа:
, МПа,
.Температура обмотки, через t секунд после возникновения короткого замыкания, для НН и ВН, оС:
оС,
оС,
Где
Полученные результаты допустимы, удовлетворяют условию uк250С для медных обмоток.
5.Расчет магнитной системы трансформатора
.1 Определение размеров магнитной системы
Бес прессующей пластины
Число ступеней 8
а1с=295 мма1я=295мм b1с=28 мм
а2с=270 мма2я=270 мм b2c=37 мм
а3с=250мма3я=250 мм b3c=18 мм
а4с=230 мма4я=230 мм b4c=13 мм
а5с=215 мма5я=215 мм b5c=8 мм
а6с=175 мма6я=175 мм b6c=18 мм
а7с=135 мм - b7c=12 мм
а8с=105 мм - b8c=6 мм
Схема сборки магнитной системы:
. Активное сечение стержня и ярма,см2:
, см2,
, см2,
где К3 коэффициент заполнения сталью, зависящий от способа изоляции пластин, в данном случае К3=0.97 для жаростойкого покрытия;
ПФС, ПФЯ- площади поперечного сечения стержня и ярма (табл.18).
.Длина стержня трансформатора, см:
, см,
где =9,5 см - расстояние от обмотки ВН до ярма по табл. 1.
.Расстояние между осями соседних стержней, см:
, см,
где =2 см - расстояние между обмотками ВН соседних стержней, прини?/p>