Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с масляным охлаждением
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
еньшения прессовки ярма ярмовыми балками делают более широкими, объединяя два-три пакета в один.
Площади поперечного сеченая стержня Пфс и ярма Пя, приведены в табл. 5.3, в зависимости от диаметра стержня dН. Эти сечения определены по размерам пакетов указанных в табл. 5.1.
Фрагмент таблицы 5.1.
СтерженьШирина крайнего пакета ярма, мм Толщина пакетов при ширине пластин, ммДиаметр стержня, ммБез прессующей пластины5585105120135155Число ступенейВысота сегмента, мм1606585777102320
Активное сечение стержня и ярма, см2,:
где Кз - коэффициент заполнения сталью, зависящий от способа изоляции пластин Кз = 0.93 - 0.94
при однократной лакировке;
Пфс = 174.33 см2; Пфя = 188.3 см2 - из табл. 5.3.
Длина стержня трансформатора, см,:
,
где l - высота обмоток, см;
l02 - расстояние от обмотки ВН до ярма (табл. 2.8), см.
Расстояние между осями соседних стержней, см,:
,
где - внешний диаметр обмотки ВН, см;
а22 - расстояние между обмотками ВН соседних стержней (табл. 2.8).
Для расчета общей массы трансформатора необходимо определить массу стали угла магнитной системы, кг, при n ступенях в сечении стержня:
,
где а1с, а1я, и т.д. - ширина стыкуемых пакетов стержня и ярма, см;
b1с, b1с и т.д. - толщина пакетов в половине сечения стержня, см;
Кз - коэффициент заполнения сталью;
?СМ - плотность холоднокатанной стали, ?СМ = 7650 кг/м3.
Масса стали ярм трехфазного стержневого трансформатора с плоской магнитной системой, кг,:
Масса стали стержней при многоступенчатой форме сечения ярма, кг,:
Полная масса плоской магнитной системы трансформатора, кг,:
5.2 Определение потерь холостого хода трансформатора
Режим работы трехфазного трансформатора при питании от сети переменного тока одной из егo обмоток и разомкнутой другой называют режимом холостого хода. Потери возникающие в трансформаторе в этом режиме, называют потерями холостого хода.
Потери холостого ходя в трансформяторе Pк слагаются из магнитных потерь (гистерезис, вихревые токи) в магнитопроводе, потерь в стальных элементах конструкции трансформатора от потоков рассеивания, электрических потерь в первичной обмотке от тока холостого хода и диэлектрических потерь в изоляции.
Диэлектрические потери в изоляции и электрические потери в первичной обмотке у силовых трансформаторов обычно малы и их можно не учитывать. Потери в стальных элементах конструкции трансформатора учитывают приближенно в виде добавочных потерь.
Магнитные потери составляют основную часть потерь холостого хода и рассчитывают их по экспериментально установленным зависимостям между индукцией магнитного поля и удельными потерями в стали Р (Вт/кг) при частоте 50 Гц.
Индукции в стержне Вс и ярме Вя для установленных значений Пс и Пя, Т,:
где Uв - ЭДС одного витка из расчета обмоток, В;
f = 50 Гц - частота питающей сети;
Пя, Пс - сечения стержня и ярма.
Удельные потери Р, Вт/кг, в холоднокатаных текстурованных сталях в зависимости от индукции приведены в табл. 5.5.
Удельные потери, приведенные в табл. 5.5, справедливы лишь для случая, когда направление магнитного потока совпадает, с направлением прокатки стали. При отклонении магнитного потока от направления прокатки следует учитывать увеличение магнитных потерь.
Пластины для стержней и ярм вырезают из листов холоднокатаной стали так, чтобы направление потока в магнитопроводе совпадало с направлением прокатки. При сборке магнитной системы из пластин прямоугольной формы (рис, 1, а, б) направление магнитного потока в зоне стыков не совпадает с направлением прокатки стали. Это приводит к увеличению удельных потерь. При использовании косых стыков (рис. 1, в, г) направления потока и прокатки стали в зоне стыков совпадают, дополнительные потери меньше, чем при прямых. Таким образом, увеличение удельных потерь зависит от соотношения числа прямых и косых стыков в магнитопроводе и может быть учтено при расчете Рх коэффициентом Куп, значение которого находят по табл. 5.6.
Таблица 5.6
Магнитная система по Рис.1 Соотношение стыковЗначение коэффициента Купкосыхпрямых Сталь 3414в,г6--7.68
Резка стальных пластин, закатка или срезание заусенцев после резки, прессовка стержней и ярм при сборке магнитопровода, расшихтовка и зашихтовка верхнего ярма для насадки обмоток на стержни приводят к увеличению потерь в стали. Общее увеличение потерь из-за технологических факторов может быть учтено коэффициентом Кпд = 1.16. Применение отжига пластин после их резки и закатки заусенцев приводит к уменьшению добавочных потерь. В этом случае коэффициент Кпд = 1.08.
Потери холостого хода в плоской магнитной системе стержневого типа, Вт,:
где Куп - коэффициент;
Pс = 1.38 Вт/кг, Pя = 1.27 Вт/кг - удельные потери в стержне и ярме;
Gя, Gс, Gу - массы стержней, ярм и угла магнитопровода, кг.
.
5.3 Определение тока холостого хода трансформатора
Ток в первичной обмотке трансформатора, протекающий при холостом ходе, называют током холостого хода.
Активная составляющая тока холостого хода зависит от потерь холостого хода Px. Реактивная составляющая, расходуемая на создание магнитного потока в трансформаторе, зависит от намагничивающей мощности Qx. Обычно вычисляют не абсо