Расчет трансформатора
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ициент заполнения активным сечением стали площади круга,
(1.14)
- коэффициент, отношение площади ступенчатой фигуры поперечного сечения стержня к площади круга диаметром d;зависит от числа и размеров ступеней в сечении стержня,
коэффициент заполнения сечения ступенчатой фигуры стержня активной сталью, для сталей 3404 и 3405 с толщиной листа 0,35 мм равен
- частота сети,
Выбирается ближайшее стандартное значение по нормализованной шкале .
Уточняется значение
(1.15)
Средний диаметр окружности ОВН и ОНН,
(1.16)
где а - коэффициент, зависящий от мощности трансформатора, класса напряжения ОВН и потерь короткого замыкания в долях нормы (по стандарту)
Ориентировочная высота обмоток,
(1.17)
Активное сечение стержня,
(1.18)
Предварительная величина напряжения витка,
(1.19)
Окончательный расчет магнитной системы проводится после полного расчета обмоток, проверки и подгонки к заданной норме параметров короткого замыкания. Определяют размеры ступеней в сечении стержня и ярма и все остальные размеры магнитной системы, уточняются активные сечения стержня и ярма, а также индукцию, рассчитывают массу стали, потери и ток холостого хода
1.3 Расчёт обмоток трансформатора
Выбор типа конструкции обмоток при расчете трансформатора должен производиться с учетом эксплуатационных и производственных требований, предъявляемых к трансформаторам в целом.
Средняя плотность тока в обмотках,
(1.20)
где - коэффициент, учитывающий добавочные потери в обмотках, отводах (ответвлениях), стенках бака;
Полученное значение лежит в допустимых пределах
Допустимое значение большего из двух размеров проводника,
(1.21)
где - удельный тепловой поток на охлаждаемой поверхности обмотки,
- коэффициент, учитывающий закрытие части поверхности обмоток конструкционными (изоляционными) деталями (для цилиндрических обмоток );
1.3.1 Расчёт обмотки низшего напряжения
Расчет обмоток трансформатора, как правило, начинают с обмотки НН, располагаемой у большинства трансформаторов между стержнем и обмоткой ВН.
Число витков на одну фазу обмотки НН
(1.22)
Напряжение одного витка,
(1.23)
Действительное значение индукции в стержне,
(1.24)
В качестве обмотки НН принимается цилиндрическая двухслойная обмотка из медного прямоугольного провода.
Число витков в слое:
(1.25)
Расчётная высота обмотки,
на 5…15 меньше размера
Ориентировочный осевой размер одного витка,
(1.26)
Ориентировочное сечение витка,
(1.27)
По рассчитанному сечению выбирается стандартное сечение П1, радиальные и осевые размеры провода:
Осевой размер, мм,
(1.28)
- осевой размер провода с изоляцией;
Радиальный размер ОНН, мм,
, (1.29)
где - радиальный размер провода с изоляцией;
- изоляционный промежуток между слоями обмотки, применяется
равным 5 мм;
.
Высота обмотки ОНН, мм,
(1.30)
.
Поверхность охлаждения, м2,
(1.31)
где k - коэффициент, учитывающий закрытие части поверхности обмотки конструкционными изоляционными деталями (например, рейками), принимается равным 0,75;
- внутренний диаметр ОНН , мм,
, (1.32)
а01- изоляционный промежуток между обмоткой и стержнем, мм:
.
- наружный диаметр ОНН, мм:
, (1.33)
,
.
Действительное сечение витка, мм2:
(1.34)
.
Уточнённая плотность тока в витке, :
(1.35)
1.3.2 Расчёт обмотки высшего напряжения
Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении
(1.36)
Число витков на одной ступени регулирования
(1.37)
где - напряжение на одной ступени регулирования,
Осевой размер обмотки ВН принимается равным ранее определенному осевому размеру обмотки НН
Число витков на каждой ступени регулирования и соответствующее напряжение,
6853+2171=7195 35000+2875=36750,
+171=7024 35000+875=35875,
35000,
-171=6682 35000-875=34125,
-2171=6511 35000-2875=33250.
Предварительная плотность тока,
(1.38)
Сечение витка обмотки ВН,
(1.39)
В качестве обмотки ВН принимается цилиндрическая обмотка из круглого провода.
Выбирается сечение и размер .
Уточнённая плотность тока,
(1.40)
Общий суммарный радиальный размер,
Число витков в слое
(1.41)
Число слоёв в обмотке
(1.42)
Рабочее напряжение двух слоёв обмотки,
(1.43)
Выбирается число слоёв и общая толщина кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки
Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону) принимается равным
Размер катушки, предварительно
поэтому обмотка каждого стержня делится на три катушки.
Число слоёв во внутреннем слое принимается равным 3.
Ширина изоляционного промежутка между катушками,