Проектирование трансформатора силового ТМ-400/10-66У1
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
Проектирование трансформатора силового ТМ-400/10-66У1
Оглавление
Назначение, устройство и принцип действия трансформаторов
Выбор марки стали и вида изоляции пластин
Задание на проектирование
Схема расчета трансформатора
. Расчет основных электрических величин трансформатора и автотрансформатора
. Расчет основных размеров трансформатора
. Расчет обмоток НН и ВН
. Определение параметров короткого замыкания
. Расчет напряжения короткого замыкания
. Определение потерь холостого хода трансформатора
. Тепловой расчет и расчет системы охлаждения
Литература
Назначение, устройство и принцип действия трансформаторов
трансформатор расчет обмотка
Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.
Трансформаторы получили широкое распространение в связи с необходимостью передачи электрической энергии на большие расстояния.
По назначению различают следующие трансформаторы:
а) силовые - для преобразования электрической энергии для питания силовой и осветительной нагрузки;
б) специальные - для питания токоприемников специального назначения;
в) измерительные - для подключения измерительных приборов;
г) автотрансформаторы - для преобразования напряжения в небольших пределах в лабораториях, при пуске в ход двигателей переменного тока, для бытовых нужд и других целей.
Также трансформаторы разделяются, в зависимости от:
числа фаз преобразуемого напряжения, на однофазные и многофазные (обычно трехфазные);
числа обмоток, приходящихся на одну фазу трансформируемого напряжения, на двухобмоточные и многообмоточные;
способа охлаждения - на сухие, масляные.
Конструктивной и механической основой трансформатора является его магнитная система (магнитопровод), которая служит для локализации в ней основного магнитного поля трансформатора. Магнитная система представляет собой комплект пластин или других элементов из электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определенной геометрической форме.
Большинство типов магнитных систем можно четко подразделить на отдельные части. В соответствии с этим делением в магнитной системе различают стержни - те ее части, на которых располагаются основные обмотки трансформатора, служащие непосредственно для преобразования электрической энергии, и ярма - части, не несущие основных обмоток и служащие для замыкания магнитной цепи, а в некоторых типах трансформаторов также для расположения обмоток, имеющих вспомогательное назначение.
В зависимости от способа изготовления магнитопроводы трансформаторов бывают:
) Пластинчатые магнитопроводы (рис. 1, а - е) собирают из отдельных пластин, полученных путем штамповки или резки листовой электротехнической стали. Для уменьшения вихревых токов пластины изолируют друг от друга слоем изоляционного лака или оксидной пленкой. Стержневые пластинчатые магнитопроводы (рис. 1, а) собирают из пластин (полос) прямоугольной формы. Пластины магнитопровода скрепляют в пакет либо посредством шпилек, электрически изолированных от пластин специальными втулками и шайбами, либо посредством бандажа из стеклянной нетканой ленты или ниток. Броневые пластинчатые магнитопроводы (рис. 1, б) собирают из пластин Ш-образной формы. Они имеют лишь один стержень, на котором располагают все обмотки трансформатора. Тороидальные пластинчатые магнитопроводы (рис. 1, в) собирают из отдельных штампованных колец.
) Ленточные разрезные магнитопроводы стержневого (рис. 1, г) и броневого (рис. 1, д) типов состоят из отдельных частей подковообразной формы. После установки заранее изготовленных обмоток эти подковообразные части соединяют встык и скрепляют стяжками. Тороидальные ленточные магнитопроводы (рис. 1, ё) изготавливают путем навивки ленты. Преимущества таких магнитопроводов - отсутствие стыков, т. е. мест с повышенным магнитным сопротивлением.
Магнитопроводы броневого типа обеспечивают трансформаторам следующие достоинства: лучшее заполнение окна магнитопровода обмоточным проводом; частичную защиту обмотки ярмами от механических повреждений. Однако при броневом магнитопроводе ухудшаются условия охлаждения обмоток.
Рис.1 Магнитопроводы трансформаторов
Магнитная система со всеми узлами и деталями, которые служат для соединения ее отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора. На остове в процессе дальнейшей сборки устанавливают обмотки и крепят отводы, т.е. проводники, предназначенные для соединения обмоток трансформатора с переключателями, вводами и другими токоведущими частями.
Конструкция остова должна обеспечивать надежное скрепление и механическую жесткость магнитной системы, собранной из тонких пластин стали толщиной 0,35 - 0,27мм, масса которой достигает десятков тонн. При этом в процессе эксплуатации остов трансформатора должен выдерживать механические силы, возникающие между обмотками при коротком замыкании.
Основным элементом обмотки трансформатора является виток - электрический проводник или несколько па