Определение основных размеров трансформатора

П_Я = К_З · П_Ф.Я.

где  П_Ф.С. – определяется по табл. 11;

        К_З – по табл. 10.

    Индукция в  стержне, Тл:

    Индукция в  ярме, Тл:

.

    Выбираем конструкцию  трехфазного стержневого сердечника, собираемого впереп-лёт (шихтованного) из пластин холоднокатаной текстурированной стали со стыками. Стержень прессуется расклиниванием с обмоткой. Размеры пакетов по табл. 1. В сечении стержня 7 ступеней; сечение ярма повторяет сечение стержня и объединяет попарно 4 последних пакета (5 ступеней).

    Сечение пакетов  в половине сечения стержня:

    (23 · 3,4 + 21,5 · 1,9 + 19,5 · 1,7 + 17,5 · 1,2 + 15,5 · 0,9 + 13,5 · 0,8 + 12 · 0,5) = 204 см² 

    Общая толщина пакетов в половине сечения стержня:

     3,4 + 1,9 + 1,7 + 1,2 + 0,9 + 0,8 + 0,5 = 10,4 см²

    Полное сечение:

     П_Ф.С. = 204 · 2 = 408  см²

    Полученное  значение сверяем с данными  табл. 11.

    Активное сечение:

     П_С = К_З · П_Ф.С. = 0,935 · 408 = 381,5   см²

    Сечение пакетов в половине сечения ярма:

     (23 · 3,4 + 21,5 · 1,9 + 19,5 · 1,7 + 15,5 · 1,9 + 12 · 1,3) = 197,25  см²

    Полное сечение:

     П_Ф.Я. = 197,25 · 2 = 394,5  см²

    Полученное  значение сверяем с данными  табл. 11.

    Активное сечение:

    П_Я = К_З · П_Ф.Я. = 0,935 · 394,5 = 368,9   см²

    Ширина ярма  равна  2 · 10,4 = 20,8   см.

    Длина стержня:

     ,

где  l₁ – длина обмотки НН;

        l₀₁ – толщина главной изоляции обмотки от ярма (по табл. 5).

    

    Расстояние  между осями соседних стержней:

     ,

где – внешний диаметр обмотки ВН;

       a₂₂ – расстояние между обмотками ВН соседних стержней.

    

    Индукция в стержне, Тл:

    

    Индукция в  ярме, Тл:

    

б) Определение массы  стержней и ярм и массы стали.

     Масса стали  в стержнях при многоступенчатой  нормализованной форме поперечно-го сечения стержня определяется по выражению:

где  с = 3 – число стержней магнитной системы;

        l_C – длина сердечника;

        П_С – активное сечение стержня, м²;

        γ_СТ – 7650  кг/м³.

       

    Масса стали  ярма определяется по формуле:

,

где – масса стали двух в их частях, заключенных между осями крайних стержней;

      – Мааса стали двух ярм в их частях, выходящих за оси.

     

     

    Полная масса  стали:

в) Определение потерь и тока холостого хода.

    Потери холостого  хода зависят от магнитных  свойств, конструкции магнитной  сис-темы и принятой технологии  её изготовления. Кроме этого,  в углах магнитной систе-мы возникают добавочные потери, обусловленные анизотропией магнитных свойств холоднокованой стали. Эти потери больше при прямых стыках (срез пластин под углом 90º) и существенно меньше при косых стыках (срез пластин под углом 45º).

    Потери холостого хода в магнитной системе, собранной из пластин холоднокованой анизотропной стали со стержнями и ярмами с многоступенчатой формой сечения, без проштамповки отверстий в пластинах, с прессовкой и стяжкой ярм ярмовыми балками и стержней путем расклинивания с обмоткой определяются следующим выражением:

,

где  К_У – определяется по табл. 12;

       Р_С и Р_Я – удельные потери в стали при расчетной индукции и частоте – по табл. 13

                       (Р_С = Р_Я = 1,95  Вт/кг);

       К_ПД – 1,08 при отжиге пластин.

    Для расчетного  трансформатора находим:

    

 

    что на лучше заданной нормы.

    Коэффициент К_У для расчета потерь холостого хода находим из табл. 14.

    Ток холостого хода зависит от тех же факторов, что и потери, причем воздействие этих факторов на токе сказывается значительно больше.

    Намагничивающая  мощность ВА при холостом ходе для трехфазной магнитной сис-темы, собранной из отложенных платин холоднокатаной анизотропной стали, со стер-жнями и ярмами, с многоступенчатой формой сечения без проштамповки отверстий в пластинах, с прессовкой и стяжкой ярм ярмовыми балками и стержней путем раскли-нивания с обмоткой, при косых стыках на среднем стержне (2 стыка) определяется:

,

где  К_Т – 4…4,4 для медных обмоток при индукции  В = 1,55…1,65 Тл;

        q – удельная намагничивающая мощность,  ВА/кг – по табл. 14.

    Если пластины  стали  после изготовления  не отжигаются, то намагничивающая  мощность увеличивается на 30–35 %. При косых стыках во всех шести углах К_Т уменьшается на 10 %, а при прямых стыках во всех шести углах увеличивается на     25 %.

    Ток холостого  хода трансформатора.

 – активная составляющая:

      или      ,

– реактивная составляющая:

      или      ,

    где  I – в А, S_Н – в кВА,  Р_Х – в Вт, Q_X – в вар;

    Полный ток  холостого хода:

     или    

    Вычисляем  намагничивающую мощность:

    

    

    

     , что на  лучше нормы.

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. П. М. Тихомиров.  Расчет трансформаторов: Учеб. пособие  для вузов. М.:

    "Энергоатомиздат", 1986.

2. Электротехнический  справочник под ред. В.Г. Герасимова, т.2 М.: "Энергоиздат",

    1981.