Расчет силового трансформатора ТМ-250 кВА
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Расчетное напряжение короткого замыкания не должно отклоняться от технического условия на проект более чем на 5 %. В нашем случае отклонение составляет 1,6%.
Определение параметров холостого хода. Размеры и масса элементов магнитопровода
По таблице 6.1 /3, с. 100/ по диаметру стержня определим размеры пакетов, составляющих сечения стержня и ярма (см. рисунок 9).
Рисунок 9 - Сечения стержня и ярма
Полные площади ступенчатой фигуры поперечного сечения стержня - Пфс, ярма - Пфя и объем одного угла магнитной системы - Vу определим по
таблице 6.4 /3, с. 103/
Пфс = 0,02328 м2; Пфя = 0,02376 м2; Vу = 0,003452 м3.
Активное сечение стержня - Пс и ярма - Пя определим по формуле
Пс = kзапПфс = 0,960,02328= 0,02235 м2;
Пя = kзапПфя = 0,960,02376 = 0,0228 м2.
Длина стержня
lс = L + (l01 + l02) = 0,499 + (3010-3 + 1510-3) = 0,544 м.
Расстояние между осями соседних стержней определим, как
С = D"1 + а11 = 0,313 + 1010-3 = 0,323 м.
Масса стали угла при многоступенчатой форме сечения
Gу = kзапVу?ст = 0,960,003452 7650 = 25,4 кг,
где ?ст - плотность трансформаторной стали, кг/м3.
Масса частей ярма, заключенных между осями крайних стержней
Gя = 2(с-1)СПя?ст = 2(3-1) 0,3230,02287650 = 225,4 кг.
Масса стали ярм в углах
G"я = 2Gу = 225,4 = 50,8 кг.
Полная масса двух ярм
Gя = Gя + G"я = 225,4+ 50,8 = 276,2 кг.
Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы
Gс = сПсlс?ст = 30,022350,5447650 = 279,04 кг.
Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма
G"с = с(Псa1я?ст - Gу) = 3(0,0223517510-37650 - 25,4) = 13,6 кг,
где a1я - ширина крайнего внутреннего пакета ярма, м.
Масса стали стержней при многоступенчатой форме сечения ярма
Gc = Gс + G"с = 279,04 + 13,6 = 292,64 кг.
Полная масса стали плоской магнитной системы
Gст = Gc + Gя = 292,64 + 276,2 = 568,84 кг.
Потери холостого хода
Определим индукцию в ярмах плоской шихтованной магнитной системы
Индукция в косых стыках
Площадь косого стыка
Потери холостого хода
Рх = [kпрkпз(рсGс + ряGя - 4ряGу + kпуGу(рс + ря)/2) + ?рзnзПз]kпяkппkпш = 790 Вт.
где kпр - коэффициент, учитывающий увеличение удельных потерь в стали за счет возникновения внутренних механических напряжений в пластинах при резке стали повдоль на ленты и лент поперек на пластины /3, с. 109/;
kпз - коэффициент, учитывающий увеличение удельных потерь в стали от удаления заусенцев на линии отреза пластин /3, с. 109/;
рс - удельные потери в стали стержня, Вт/кг, определяемые по таблице 6.6 /3, с. 106/;
ря - удельные потери в стали ярма, Вт/кг, определяемые по таблице 6.6 /3, с. 106/;
kпу - коэффициент, учитывающий увеличение потерь в углах магнитопровода, определяемый по таблице 6.7 /3, с. 108/;
kпя - коэффициент, учитывающий увеличение потерь в стали от формы сечения ярма /3, с. 108/;
kпп - коэффициент, учитывающий зависимость уровня потерь в стали от выбранного способа прессовки стержня и ярма, определяемый по таблице 6.8 /3, с. 108/;
kпш - коэффициент, учитывающий увеличение потерь в стали от перешихтовки верхнего ярма при установке обмоток на магнитопровод /3, с. 109/.
Выражение ?рзnзПз представляет собой сумму потерь в зане стыков пластин магнитной системы.
Рассчитываемая система имеет четыре угла на крайних стержнях и два на среднем. Следовательно, в ней имеется:
четыре косых стыка (nз = 4) с параметрами Пз = Пкос, Вз = Вкос и рз = f(Вкос);
два прямых стыка (nз = 2) с параметрами Пз = Пя, Вз = Вя и рз = f(Вя);
один прямой стык (nз = 1) с параметрами Пз = Пс, Вз = Вс и рз = f(Вс).
Величину удельных потерь в стыках определяем по таблице 6.6 /3, с. 106/.
Расчетные потери холостого хода равны 790 Вт, а техническое условие на проект 0,740 кВт. В нашем случае данное условие выполняется.
Ток холостого хода
Определим составляющую тока холостого хода, вызываемую наличием потерь холостого хода, в процентах от номинального тока
Полная намагничивающая мощность
Sх = [kтрkтз(sсGс + sяGя - 4sяGу + kту kтплGу(sс + sя)/2) + ?sзnзПз]kтяkтпkтш = 5712 ВА.
где kтр - коэффициент, учитывающий влияние резки полосы рулона на пластины /3, с. 114/;
kтз - коэффициент, учитывающий влияние срезания заусенцев /3, с. 114/;
sс - полная удельная мощность для стали стержня, Вт/кг, определяемая по таблице 6.9 /3, с. 112/;
sя - полная удельная мощность для стали ярма, Вт/кг, определяемая по таблице 6.9 /3, с. 112/;
kту - коэффициент, учитывающий увеличение потерь в углах магнитопровода, определяемый по таблице 6.11 /3, с. 115/;
kтпл - коэффициент, учитывающий ширину пластин в углах магнитной системы, определяемый по таблице 6.10 /3, с. 114/;
kтя - коэффициент, учитывающий форму сечения ярма /3, с. 114/;
kтп - коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы, определяемый по таблице 6.8 /3, с. 108/;
kтш - коэффициент, учитывающий перешихтовку верхнего ярма при установке обмоток /3, с. 114/.
Выражение ?sзnзПз представляет собой сумму потерь в зане стыков пластин магнитной системы.
Рассчитываемая система имеет четыре угла на крайних стержнях и два на среднем. Следовательно, в ней имеется:
четыре косых стыка (nз = 4) с параметрами Пз = Пкос, Вз = Вкос