Расчёт и проектирование силовых трансформаторов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
? площади круга сталью:
Кс = Ккр КЗ = 0,913 0,97 = 0,8856.
По таблице 8.6 определяем коэффициент усиления ярма
Кя ===1,02
индукция в ярме
Вя ===1,56 Тл
индукция в прямом зазоре
Вз=?с=1,6 Тл
индукция в косом зазоре
Вз/= =1,13 Тл
По таблице 3.4. а = 1,36 х1,06 =1,44.
По таблице 3.12.[1] определяем коэффициент соотношения между шириной и высотой трансформатора ? = 1,1 1,5.
Принимаем ? = 1,13
? = .
Средний диаметр канала между обмотками НН и ВН:
d12 = a d = 1,44 0,16 = 0,23 м.
Высота обмотки :
= = = 0,64 м.
Активное сечение стержня:
ПС = КС = 0,8856 = 0,0178 м2
3. РАСЧЕТ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА
При расчете обмоток необходимо иметь ввиду, что плотность тока не должна превышать допустимых значений:
для алюминиевых обмоток jА 2,7 А/мм2.
.1 РАСЧЕТ ОБМОТКИ НН
Электродвижущая сила одного витка:
UВ = 4,44fПСВС = 4,44 50 0,01781,60 = 6,32 В.
Число витков обмотки:
W1 = = = 64 витка
Принимаем: W1 = 64 витков
Средняя плотность тока в обмотках для алюминиевых обмоток:
jср = 0,463Кд = 0,4630,96 =2,02 А/мм2,
где Кд = 0,96 - коэффициент, учитывающий добавочные потери в обмотках и полных потерь к.з. (табл. 3.6.):
Ориентировочное сечение витка:
ПВ1 = = = 66,28 мм2.
По таблице 5.8 определяем тип обмотки: Цилиндрическая двухслойная из прямоугольного провода
Число витков в одном слое.
Wсл1 = = = 32 витков
Принимаем: Wсл1 = 32 витков
Ориентировочный осевой размер витка
hв1 = = = 0,01939 м = 19,39 мм
По полученным данным ориентировочного сечения витка, по сортаменту обмоточного провода по таблице 5.2.[1] подбираем подходящие сечение прямоугольного провода .
Марка провода nв1
Выбираем провод - АПБ 2
Пв1 = 31,42 = 62,8 мм2 -сечение выбранного провода
Расчитываем плотность тока в выбранном проводе:
j1 = = = 2,132 А/мм2.
Расчитываем осевой размер витка
hв1 = nв1 в/ х 10 -3
hв1= 2 х 9,5 х10 -3 =0,019 м
Расчитываем осевой размер обмотки
= hв1( Wсл+1)+(0,005 0,015)
l1=0,019*(32+1)+ 0.013=0,64 м
Радиальный размер обмотки:
а1 =(2
а1= = 0,0131 м.=13мм
Радиальный размер канала выбираем по таблице 9.2а
а11= 5 6, принимаем а11= 5 мм
По таблице 4.4 определяем а01=4мм=0,004м
Внутренний диаметр обмотки:
D1 = d + 2а01 = 0,16 + 2 0,004 = 0,168 м.
Наружный диаметр обмотки:
D1 = D1 + 2а1 = 0,168 + 2 0,013 = 0,194 м.
Расчитываем средний диаметр обмотки:
Dср= = = 0,181 м.
Расчитываем массу металла обмотки НН:
G01 =8,47 103 cDср1 W1 Пв1 = 8,47 1033 0,181 64 66,210-6 = 19,486 кг.
Расчитываем массу провода НН:
Gпр1 = 1,02 1,033 G01 =1,02 1,03319,486 = 20,532 кг.
где:
,02 - ориентировочное увеличение массы прямоугольного алюминиевого провода марки АПБ в процентах, по таблице 5.5 [1].
,033 - масса изоляции алюминиевого провода марки АПБ
3.2 РАСЧЕТ ОБМОТКИ ВН
Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении:
W2Н = W1 = 64 = 277 витков.
Напряжение, приходящееся на одну ступень регулирования:
?Uр = 0,025 UЛ2 = 0,025 3000 = 75 В.
Число витков на одну ступень регулирования при соединении обмотки ВН в звезду:
WР = == 6,851 ?7 витков.
Распределение витков обмотки ВН по ступеням:
Ответвление обмоткиU2H + 5% W2Н + 2WР = 277+2 7 = 291U2H +2,5% W2Н + WР = 277+7 = 284U2HW2Н = 277U2H - 2,5%W2Н - WР = 277-7 = 270U2H - 5%W2Н - 2WР = 277-2 7= 263
Ориентировочная плотность тока:
j2 = 2jср - j1 = 2 2,02 - 2,021 = 2,019 А/м2
Ориентировочное сечение витка:
ПВ2 = ==15,25 мм2.
Выбираем тип обмотки по таблице 5.8.[1] - цилиндрическая многослойная из круглого провода, рисунок 6.10.
Осевой размер обмотки ВН принимается равным ранее определенному осевому размеру обмотки НН .
Рис. 6.10. [1].
По полученным данным ориентировочного сечения витка, по сортаменту обмоточного провода по таблице 5.1.[1] подбираем подходящие сечение круглого алюминиевого провода .
Марка провода nв1
Выбираем провод - АПБ 1
Пв2 = 15,9 мм2 - сечение выбранного провода
Расчитываем плотность тока в выбранном проводе:
j2 = = = 1,936 А/м2.
Число витков в одном слое:
Wсл2 = -1 =
Принимаем: Wсл2 = 126 витков
Число слоев в обмотке
nсл2 = = = 2,17 слоя
Принимаем: nсл2 = 3 слоя
Обмотку ВН будет состоять из 1 катушки с 3 слоями.
Определяем рабочее напряжение трёх слоев:
Uмсл=3Wcл2Uв=31346,32=2540,64 В
По рабочему напряжению трёх слоев по таблице 4.7 выбираем 40,12 слоев кабельной бумаги на толщину листов, мм. Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону) - 16 мм.
?мсл = 40,12=0,48 мм
Радиальный размер обмотки:
а2 = .
а2 = = 0,013 м
Внутренний диаметр обмотки:
D2 = D1 + 2а12 = 0,194 + 2 0,009 = 0,212м.
Наружный диаметр обмотки:
D2 = D2 + 2а2 = 0,212 + 2 0,013 = 0,239 м.
Расчитываем средний диаметр обмотки:
Dср2 = = = 0,2255 м.
Расчитываем массу металла обмотки ВН:
G02 =8,47 103 cDср W2Пв210 -6
G02 = 8,47 1033 0,2255 291 15,9 10-6 = 26,512 кг.
Расчитываем массу провода ВН:
Gпр2 = 1,015 1,033 Gм2 =1,015 26,512= 27,80кг.
где:
,015 - ориентировочное увеличение массы круглого алюминиевого провода ма?/p>