Расчет трансформатора. Дипломная (ВКР). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет трансформатора
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
.2
Определение числа витков в обмотках
.3
Определение потерь в стали и намагничивающего тока
.4
Электрический и конструктивный расчет обмоток
.5
Определение падения напряжения и КПД трансформатора
1.
Рассчитать маломощный трансформатор с воздушным охлаждением
2.
Выполнить чертеж рассчитанного трансформатора на 1-2 листах 584 841 (формат
бумаги А1).
Расчетное условие - минимум стоимости
Температура окружающей среды Ө = 50°С
Расчетное ограничение: максимальная температура
Основными элементами конструкций трансформаторов
являются магнитопровод и катушки с обмотками.
В зависимости от технологии изготовления
магнитопроводы трансформаторов небольшой мощности делятся на пластинчатые (при
толщине листа не менее 0,15 мм) и ленточные.
По конструктивному выполнению пластинчатые и
ленточные магнитопроводы делятся на три основных типа: стержневые, броневые и
кольцевые.
Стержневые пластинчатые магнитопроводы обычно
собираются из прямоугольных пластин одинаковой ширины, одинаковых П-образных
пластин или из П-образных пластин и прямоугольных перекрышек.
Броневые пластинчатые магнитопроводы собираются
из Ш-образных пластин и прямоугольных перекрышек или из одинаковых Ш-образных
пластин с разъемом по середине стержня, а так же из сплошных пластин с
просечкой среднего стержня.
Для уменьшения магнитного сопротивления в местах
стыка отдельных пластин их собирают впереплет, то есть в одном слое перекрышка
находится внизу, а в соседних вверху.
Кольцевые пластинчатые магнитопроводы собираются
из отдельных пластинчатых колец. Стержневые и броневые ленточные магнитопроводы
собираются встык из отдельных сердечников подковообразной формы с поперечным
или продольным разрезом.
Для получения возможно меньшего магнитного
сопротивления в местах стыка разрезных ленточных сердечников их торцевые
поверхности подвергаются шлифовке.
Кольцевые ленточные магнитопроводы
изготавливаются путем навивки ленты требуемой ширины на оправу данного
диаметра; они обладают минимальным магнитным сопротивлением, но усложняют
изготовление (намотку обмотки) трансформатора.
Для уменьшения магнитного сопротивления
разрезных ленточных магнитопроводов обе его части при сборке трансформатора
склеиваются при помощи специальной ферромагнитной пасты, содержащей
карбонильное железо. Иногда склеивают и собираемые встык пластинчатые
магнитопроводы. Особенно эффективно использование пасты для магнитопроводов
малых размеров, у которых сопротивление воздушного зазора представляет
значительную часть их общего сопротивления. Однако для уменьшения тока
холостого хода необходимо чтобы состав пасты был однородным, а склеивающий слой
был возможно тоньше.
Катушки трансформаторов представляют собой
совокупность обмоток и системы изоляции обеспечивающие нормальную работу в
заданных условиях окружающей среды. Обмотки изготавливаются из изолированных
проводов; кроме того предусматривается изоляция катушек от магнитопровода,
междуслоевая изоляция, междуобмоточная изоляция, внешняя (наружная) изоляция
катушек.
Изоляция обмотки от стержневых и броневых
магнитопроводов осуществляется при помощи каркасов, изготовляемых из
негигроскопичного материала, обладающего требуемой электрической и механической
прочностью. Простейший и наиболее распространенный тип каркаса представляет
собой гильзу, изготовляемую из электротехнического картона (электрокартона).
Часто применяются склеенные из электрокартона каркасы. При массовом
производстве трансформаторов используются сборные каркасы, изготовляемые из
твердых изоляционных материалов (гетинакса или текстолита) или прессованные из
пластмассы каркасы.
Кроме магнитопровода и обмоток в конструкцию
трансформатора малой мощности входят детали для сборки отдельных частей
сердечника, крепления собранного трансформатора, клеммы для присоединения
концов обмоток, охлаждения магнитопровода и катушек, защиты от механических
повреждений и влагозащиты.
.1.1 Определяем расчетную мощность
трансформатора. Так как (S 2 +S 3 )>100
ВА, расчетную мощность определяем по формуле:
Величину КПД при расчетной мощности
трансформатора S р =250 ВА, и
частоте f=400Гц,
выбираем 0,94 0,96
1.1.2 Выбираем конструкцию магнитопровода по
величине расчетной мощности, частоте и максимальному напряжению. Для данной
расчетной мощности выбираем стержневой трансформатор с двумя катушками и ленточными
разъемными сердечниками, поскольку он имеет большую поверхность охлаждения по
сравнению с броневыми и меньшую среднюю длину витка.
Рассчитав значение R Q р =0,78 1,17; п.1.6,
выбираем стержневой ленточный магнитопровод серии ПЛМ.
При расчетном условии на минимум стоимости, и
при данных частоте и мощности выбираем ленточную сталь марки Э340, толщиной
0,15 мм.
.1.4 По найденной величине S р
для данной конструкции магнитопровода находим ориентировочные значения:
максимальной магнитной индукции - В макс =1Т;
коэффициента заполнения окна - R ок =0,22;
коэффициента заполнения магнитопровода - R ст =0,9;
.1.5 Определяем произведение сечения сердечника
на площадь окна
(Q ст Q ок )=S р 10²/2,22fВ выбр j ср R ок R ст ;(2)
(Q ст Q ок )=250 10²/2,22 400 1 3,3 0,22 0,9=43,1 см 4
гдеS р - расчетная
мощность трансформатора, ВА;
R ок -
коэффициент заполнения окна медью;
R ст -
коэффициент заполнения магнитопровода;
1.6 Определяем отношение сечения сердечника к
площади окна
R Q р =Q ст /Q ок =2,22R ок С 1 2 α
,(3)
где α=4 6 ; -
отношение массы стали к массе меди;
С 1 =0,6-для стержневых
двухкатушечных трансформаторов;
Найдем пределы изменения величины R Q р =R Q р min R Q р max
R Q р max =2,22 0,22 0,6 2 6/0,9=1,17
.1.7 Выбираем типоразмер
магнитопровода
Зная произведение (Q ст Q ок ) и предел
изменения R Q р ,из таблицы
прил.П2, выбираем стандартный магнитопровод ПЛМ22 32-36, у которого значение
произведения Q ст Q ок наиболее
близкое к требуемому, а значение R Q р лежит в
требуемых пределах;
R Q р min ≤ R Q треб ≤ R Q р max ;(4)
выбираем R Q р =1,03 (0,78≤1,03≤1,17),
а произведение Q ст Q ок =48,2 см 4
Для выбранного сердечника
выписываем:
Q ок =(Q ст Q ок )/Q ст =48,2/7,04=6,85
см 2 ;
a=22 мм , b=32 мм ,
с=19 мм , h=36 мм ,
l ст =17,9 см -
длина средней магнитной линии;
G ст =0,87 кг -
масса магнитопровода;
Среднюю длину витков находим по
формуле:
Зная размеры сердечника уточним
значения С 1 и R Q р по формулам
(3) и (6);
R Q р min =2,22 0,22 0,647 2 4/0,9=0,908
R Q р max =2,22 0,22 0,647 2 6/0,9=1,363
Выбранное значение R Q р лежит в
требуемых пределах 0,908≤1,03≤1,363; то есть выполняется условие
(4).
1.2 Определение числа витков обмоток
.2.1 Определение падения напряжения.
Для трехобмоточных трансформаторов активные и
индуктивные сопротивления вторичных обмоток растут по мере их удаления от
первичной обмотки. Поэтому при расчете рекомендуется принимать значение ΔU 2
или ΔU 3
для обмотки, расположенной непосредственно на стержне или на первичной обмотке
на 10-20% меньше, а для наружной обмотки на 10-20% больше указанных для ΔU 2.
С учетом этих условий, по величине расчетной
мощности и частоте для выбранной конфигурации магнитопровода выбираем значения
относительных величин падения напряжения в первичной и вторичных обмотках
трансформатора:
Для оценки порядка расположения обмоток
предварительно определяем их токи:
Е в =4,44fВ выбр Q ствыбр R ст 10 -4 ;(10)
Е в =4,44 400 1 7,04 0,9 10 -4 =1,13
В
Так как число витков обмотки низшего напряжения w 3 ’
получилось дробным, округляем его до целого числа w 3 ’=14
и производим перерасчет чисел витков других обмоток и магнитной индукции по
формулам:
w 1 =w 1 ’ w 3 /w 3 ’=332,7 14/14,4=324(12) 2 =w 2 ’ w 3 /w 3 ’=281,4 14/14,4=274
В с =В выбр w 3 ’/w 3 =1 14,4/4=1,03
Т
1.3 Определение потерь в стали и
намагничивающего тока
Для данного сердечника из стали Э340 потери в
стали определяются по формуле:
р уд =14Вт/кг-удельные потери, величина
которых в сердечнике зависит от магнитной индукции, марки стали, толщины листа,
частоты сети и типа сердечника.
.3.2 Активная составляющая намагничивающего тока
.3.3 Реактивная составляющая намагничивающего
тока для стержневых транформаторов определяется по формуле:
I ор =(Н с l ст +0,8В с nδ э 10 4 )/ w 1 ;(15)
I ор =(2,1 17,9 0,8 1,03 2 0,0015 10 4 / 324=0,136 А
где Н с =2,1 А/м -
напряженность поля в стали, определяе-мая для индукции В выбр по
кривой намагничивания;
n - число
зазоров (стыков) на пути силовой линии; для стержневых трансформаторов
рекомендуется выбирать конструкцию сердечника с числом стыков n = 2;
δ э - величина
эквивалентного воздушного зазора в стыках сердечника трансформатора; для
ленточных разрезных сердечников δ э =0,0015 0,003 см;
принимаем δ э =0,0015 см;
.3.4 Ток первичной обмотки при
номинальной нагрузке
I 1a =I oa +I’ 2a +I’ 3a =0,032+0,37+0,12=0,52
А(17) 1p =I op +I’ 2p +I’ 3p =0,136+0,38+0,058=0,57
А(18)
I’ 2 a , I’ 3 a , I’ 2 p и I’ 3 p -
приведенные значения активной и реактивной составляющих токов вторичных
обмоток.
.3.6 Относительное значение тока
холостого хода
1.3.7 Оценка результатов выбора магнитной индукции
Так как величина относительного тока
холостого хода при частоте 400Гц лежит в пределах 0,1 0,2 выбор
магнитопровода на этой стадии расчета считаем оконченным.
Cosφ 1 =I 1 a /I 1 =0,52/0,77=0,68(25)
1.4 Электрический и конструктивный
расчет обмоток
.4.1 Выбор плотностей тока в обмотках
Плотность тока во вторичных обмотках j 2
и j 3
расположенных над первичной, т.е. при расположении обмоток в порядке 1,2,3, для
трансформатора со стержневым магнитопроводом берется на 15% меньше чем в
первичной.
Зная среднее значение плотности тока, найдем
предварительные значения плотностей тока всех обмоток.
j 2 =j 3 =0,92j ср =0,92 3,3=3,04
А/мм 2
.4.2 Ориентировочные значения
сечения проводов
.4.3 По таблице прил.П1 выбираем
стандартные сечения и диаметры проводов и выписываем необходимые справочные
данные q пр, d пр, d изпр, g пр, и заносим их
в таблицу 1.
Выбор марки провода определяется величиной
рабочего напряжения обмотки и предельно допустимой температурой провода. Так
как напряжения в обмотках до 500В и токи до нескольких ампер применяем провод
марки ПЭВ-1.
Проверяем заполнение окна сердечника проводом
R ок =(q 1 w 1 +q 2 w 2 +q 3 w 3 )/hc;(26)
R ок =(0,2043 324+0,2043 274+1,0568 14)/36 19=0,2
R ок отличается
от принятого менее чем на 10%;
Находим фактические плотности тока в проводах по
формуле:
j факт1 =I 1 /q пр1 =0,77/0,2043=3,77
А/мм 2
j факт2 =I 2 /q пр2 =0,64/0,2043=3,13
А/мм 2
j факт3 =I 3 /q пр3 =3,13/1,0568=3
А/мм 2
.4.4 Вычисляем амплитудные значения рабочих
напряжений
U р макс1 = U р1 = 380=537,4 В(ампл.)
U р макс2 = U р2 = 315=445,5 В(ампл.)
U р макс3 = U р3 = 16=22,6 В(ампл.)
Определяем испытательные напряжения
обмоток;
U исп1 =1,8
кВ(ампл), U исп2 =1,6
кВ(ампл), U исп3 =0,5
кВ(ампл)
.4.5 Определяем изоляционные расстояния
Для обеспечения надежной работы обмоток
необходимо выбирать изоляционные расстояния так, чтобы во время работы в
нормальных условиях и при испытании повышенным напряжением катушка
трансформатора не повреждалась.
В нашем случае производим намотку обмоток на
каркас толщиной 1,5 мм.
Для изоляции поверх каркаса применяем два слоя
пропиточной бумаги ЭИП-3Б (толщиной 0,11 мм), т.е.
Допустимую осевую длину обмотки находим по
формуле:
где h из1 -толщина
щечки каркаса выбираем равную 1,5 мм
h из1 -берем
равную 1,5 мм, h из2 =2
мм, h из3 =2,5
мм,
Толщина междуслоевой изоляции
зависит от диаметра провода и величины рабочего напряжения обмотки.
Для междуслоевой изоляции первой и второй
обмоток выбираем один слой пропиточной бумаги ЭИП-50(толщиной 0,09 мм).
Толщина междуобмоточной изоляции определяется в зависимости
от величины испытательного напряжения обмотки с наибольшим напряжением.
Для междуобмоточной изоляции применяем кабельную
бумагу К-12 толщиной 0,12 мм;
Количество слоев наружной изоляции
выбирается в соответствии с рабочим напряжением последней обмотки.
При U р <500 В,
наружную изоляцию выполняют из двух слоев пропиточной бумаги ЭИП-63Б толщиной
0,11 мм и одного слоя батистовой ленты толщиной 0,16 мм.
1.4.6 Число витков в одном слое каждой обмотки
находим по формуле:
где R уi -
коэффициент укладки провода в осевом направлении:
у1 =1,047; R у2 =1,047; R у3 =1,052;
1.4.7 Число слоев определяем из выражения:
Для стержневых двухкатушечных трансформаторов
под величиной w понимаем
половинное число витков обмотки.
.4.8 Радиальный размер каждой обмотки вычисляем
по формуле:
α i =R у2 N сл d из
пр +R мс (N сл -1)h из
мс ,(32)
R у2 -
коэффициент укладки провода в радиальном направлении,
R у2(1) =1,06;
R у2(2) =1,06;
R у2(3) =1,055;
R мс
- коэффициент неплотности междуслоевой изоляции
α 1,2 =1,06 0,56 3+1,068(3-1) 0,09=1,97 мм
.4.9 Определяем полный радиальный
размер катушки
α к = з +(h из ос +α 1 +R мо h’ из мо +α 2 +R мо h” из мо +α 3 +R но h из н )R в ,(33)
α к =0,5(1,72+1,97+0,36 1,21+1,97+0,48 1,21+1,3+0,38
з - зазор
между каркасом и сердечником, равный 0,5 мм;
R мо -
коэффициент неплотности междуобмоточной изоляции
R в -
коэффициент выпучивания (при выполнении обмотки на каркасе принимается равным R в =1);
R но -
коэффициент неплотности намотки наружной изоляции, (1,7-2) принимаем равным R но =1,8;
1.4.10 Определяем зазор между катушкой и
сердечником
Величина этого зазора для стержневых
трансформаторов определяется по формуле с-2a кат
и
должна лежать в пределах от 0,5 до 1 мм.
полученное значение удовлетворяет
условию 0,5<0,68<1
.4.11 Находим среднюю длину витка
обмоток.
l ср в i =(2(a к +b к )+2πr i ) 10 -3 ,(34)
где a к и b к - наружные
размеры каркаса, мм;
a к =a+2 з +2h из ос R в =22+2 0,5+2 1,72 1=26,4
мм(35)
b к =b+2 з +2h из ос R в =32+2 0,5+2 1,72 1=36,4
мм(36)
з - зазор
между каркасом и сердечником, мм;
значения r 1, r 2, r 3 - определяем
по формулам:
r 1 =α 1 R в /2=1,97 1/2=0,98
мм(37)
r 2 =(α 1 +h’ из мо R мо +α 2 /2) R в =(1,97+0,48 1,21+0,97/2) 1=
r 3 =(α 1 +h’ из мо R мо +α 2 +h” из мо R мо +α 3 /2) R в =(1,97+1,21 0,48+
l ср в1 =(2(a к +b к )+2πr 1 ) 10 -3 =(2(26,4+36,4)+2 3,14 0,98) 10 -3 =0,132
м
l ср в2 =(2(a к +b к )+2πr 2 ) 10 -3 =(2(26,4+36,4)+2 3,14 3,04) 10 -3 =0,145
м
l ср в3 =(2(a к +b к )+2πr 3 ) 10 -3 =(2(26,4+36,4)+2 3,14 5,6) 10 -3 =0,161
м
.4.12 Массу меди каждой обмотки
находим из выражения:
где g пр - масса 1м
провода,г (из прил.1)
G м1 =0,132 324 1,82 10 -3 =0,077
кг
G м2 =0,145 274 1,82 10 -3 =0,072
кг
Общую массу провода катушки находим
суммированием масс отдельных обмоток.
полученное значение α
лежит
в рекомендованных пределах 4 ≤ 5,1 ≤ 6;
.4.13 Находим потери в каждой обмотке
Р м1 =mj 2 1факт G м1 =2,56 3,77 2 0,077=2,8
Р м2 =mj 2 2факт G м2 =2,56 3,13 0,072=1,8
Р м3 =mj 2 3факт G м3 =2,56 3 2 0,021=0,48
где m=2,56 -
коэффициент, зависящий от температуры нагрева провода;
Потери в катушках равны сумме потерь в отдельных
обмотках:
Р м =Р м1 +Р м2 +Р м3 =2,8+1,8+0,48=5,08(43)
Полученное значение β
лежит
в рекомендованных пределах.
.4.14 Тепловой расчет трансформатора
Тепловой расчет трансформатора производится по
методу электротепловых аналогий. В этом методе используется аналогия между
процессами переноса тепла и электричества. При этом распределенные тепловые
параметры трансформатора моделируются сосредоточенными электрическими
параметрами, распределенные источники тепла - сосредоточенными источниками
электрических потерь и распределенные тепловые сопротивления - сосредоточенными
активными сопротивлениями. Затем составляется электрическая схема, моделирующая
процессы теплоотдачи в трансформаторе.
1.4.15 Определяем для выбранного
магнитопровода тепловые сопротивления элементов схемы замещения R к ,R м ,R м ,R с ;
R м - тепловое
сопротивление катушки, °С/Вт;
R м =0,01(a к +b к +2πα кат ) 2 /4V к эк ;(44)
R м =0,01(2,64+3,64+2 3,14 0,96) 2 /4 114 1,56 10 -3 =2
°С/Вт
V к =2сh(a+b+πc/2)=2 1,9 3,6(2,2+3,2+3,14 1,9/2)=114
см 3
эк ≈1,56 10 -3 ,
Вт/(см°С) - среднее значение эквивалентной теплопроводности пропитанной
катушки;
R м -тепловое
сопротивление границы катушка-среда, °С/Вт;
коэффициент теплоотдачи с
поверхности катушки;
S охл к - открытая
поверхность охлаждения катушки;
S охл к =2(a+b)(c+h)+πc(2h+c)=2(2 2,2+3,2)(1,9+3,6)+3,14
R с - тепловое
сопротивление границы сердечник - среда,°С/Вт
R ст = 1/α ст S охл ст =1/1,5 10 -3 48=13,7
°С/Вт
R с б = 1/α сб S охл б =1/1,7 10 -3 60=9,7 °С/Вт
α ст ≈1,5 10 -3
Вт/(см 2 °С), α сб ≈1,7 10 -3
Вт/(см 2 °С);
S охл ст =4a(c+пa/2)=4 2,2(1,9+3,14 2,2/2)=48 см 2
S охл б =2b(c+пa)=2 3,2(1,9+3,14 2,2)=60 см 2
R ст - тепловое
сопротивление торцевой поверхности сердечника;
R сб - тепловое
сопротивление боковой поверхности сердечника;
α ст -
коэффициент теплоотдачи с торца сердечника;
α сб -
коэффициент теплоотдачи с боковой поверхности сердечника;
S охл ст - открытая
торцевая поверхность сердечника;
S охл б - открытая
боковая поверхность сердечника;
R к - тепловое
сопротивление каркаса, °С/Вт;
R к =0,15/1,56 10 -3 77,8 = 1,2
°С/Вт;
к =1,56 10 -3 ,
Вт/(см°С) - теплопроводность каркаса;
S к =4h(a+b)=4 3,6(2,2+3,2)=77,8
см 2
1.4.16 Определяем величину теплового потока
между катуш-кой и сердечником.
P’ м =((R м +R м +R с +R к )P м -R с P ст )/2(R м +R м +R с +R к );(48)
P’ м =((2+5,1+5,6+1,2)5,08-5,6 12,2)/2(2+5,6+5,6+1,2)
= 0,08 Вт
.4.17 Определяем тепловое сопротивление катушки
от мак-симально нагретой области до каркаса по формуле:
x=(-P’ м (R м +R м +R с +R к )-R с P ст +P м (R м +R м ))/P м ;(49)
x=(-0,08(2+5,1+1,2+5,6)-12,2 5,6+5,08(2+5,1))/5,08=-6,6°С/Вт;
.4.18 Определяем максимальное превышение
температуры катушки и среднее превышение температуры обмотки.
Так как полученное значение x
оказалось меньше нуля, т.е. тепловой поток направлен от сердечника к катушке и
максимально нагретая область находится на каркасе, необходимо определить
тепловой поток катушка-сердечник по формуле:
P” м =(P м (R м +R м )-R с P ст )/(R м +R м +R с +R к ),(50)
P” м =(5,08(2+5,1)-12,2 5,6)/(2+5,1+5,6+1,2)=-2,4
Вт
т.к. P” м меньше
нуля, доля теплового потока, возникаю-щего в сердечнике, которая будет
излучаться в окружаю-щую среду через катушку, может быть определена по формуле:
P’ ст =(R с P ст -P м (R м +R м ))/(R м +R м +R с +R к ),(51)
P’ ст =(12,2 5,6-5,08(2+5,1))/(2+5,1+5,6+1,2)=2,4
Вт
Максимальное превышение температуры
катушки в этом слу-чае определяется по формуле:
Ө макс =(P ст -P’ ст )R с =(12,2-2,4)5,6=54,8
°С(52)
Определяем среднее превышение
температуры катушки.
Ө ср = Ө макс -0,5 Ө к =54,8-0,5 15=47,3
°С(53)
Ө к =(P м -P” м )R м =(5,08+2,4)2=15
°С(54)
1.4.19 Оценка
результатов расчета перегрева.
Ө макс =(P м +P ст )/α(S обм +S серд )+ Ө,(55)
Ө макс =(5,08+12,2)/13 10 -4 (138+108)+5=59
°С
S серд =S охл
ст +S охл
б =48+60=108
см 2
где Ө - перепад температуры от
внутренних слоев обмоток к наружным, приближенно принимаем 5-10°С;
S серд - открытая
поверхность сердечника трансформатора,
S обм - открытая
поверхность обмоток трансформатора,
α=13 10 -4 Вт/(см 2 град)
- удельный коэффициент теплоотдачи.
.4.20 Максимальная температура
обмотки равна:
Ө макс = Ө макс +Ө 0 =54,8+50=104,8
°С(56)
где Ө 0 =50 °С -
температура окружающей среды;
Полученное значение Ө макс лежит
в заданных пределах 95°С ≤ 104,8 ≤ 105°С
.4.21 Проверка результатов расчета и их
корректировка
Определяем отношение массы стали к массе меди,
потерь в меди к потерям в стали:
трансформатор
магнитопровод конструктивный электрический
Значения Ө макс ,
α и
β
укладываются
в заданные пределы.
1.5 Определение падения напряжения и
кпд трансформатора
.5.1 Активные сопротивления обмоток:
r 105(1) =2,35 10 -2 324 0,132/0,2043=4,92
Ом
r 105(2) =2,35 10 -2 274 0,145/0,2043=4,57
Ом
r 105(3) =2,35 10 -2 14 0,161/1,0568=0,05
Ом
где ρ - удельное
сопротивление медного провода
(при θ=105°С ρ=2,35 10 -2
Ом мм 2 /м);
б) сопротивления вторичных обмоток приведенные к
первичной,
r’ 2 =r 2 (w 1 /w 2 ) 2 =4,57 (324/274) 2 =6,39
Ом(58)
r’ 3 =r 3 (w 1 /w 3 ) 2 =0,05 (324/14) 2 =26,8
Ом
.5.2 Индуктивные сопротивления
рассеяния обмоток (в относительных единицах).
x i * =7,9fw i I 1 10 -6 S р i /Е в h д 10 -3 ,(59)
x 1 * =7,9 400 324 0,77 10 -6 0,12 10 -3 /1,13 32 10 -3 =0,26 10 -2
x 2 * =7,9 400 324 0,77 10 -6 0,2 10 -3 /1,13 32 10 -3 =0,44 10 -2
x 3 * =7,9 400 324 0,77 10 -6 0,003 10 -3 /1,13 32 10 -3 =0,7 10 -4
w 1 - число
витков первичной обмотки;
I 1 -
номинальный ток первичной обмотки;
S р i - площадь
канала рассеяния i-й обмотки, м 2 ;
Найдем площадь канала рассеяния
каждой обмотки.
S р1 α 1 l ср в1 /3+h из мо12 l 12 /2 1,97 10 -3 0,132/3+0,48 10 -3
0,139/2 0,12 10 -3 м 2 (60) р 2 h из мо 12 l 12 /2+α 2 l срв 2 (1+I 2 * +I 3 *2 )/3+h из мо 23 l 23 I 3 *2 /2
,48 10 -3 0,139/2+1,97 10 -3 0,145 (1+0,7+0,18 2 )/3+
0,36 10 -3 0,153 0,18 2 /2 0,2 10 -3
м 2 (61)
S р3 h из мо23 l 23 I 3 *2 /2+α 3 l ср в3 I 3 *2 /3 0,36 10 -3 0,153 0,18 2 /2+
,3 10 -3 0,161 0,18 2 /3 0,003 10 -3
м 2 (62)
l 12 (l ср в1 +l ср в2 )/2 (0,132+0,145)/2 0,139 м(63)
l 23 (l ср в 2 +l ср в 3 )/2 (0,145+0,161)/2 0,153 м 2 * =I’ 2 /I 1 =0,54/0,77=0,7(64) 3 * =I’ 3 /I 1 =0,14/0,77=0,18’ 2 =I 2 w 2 /w 1 =0,64 274/324=0,54’ 3 =I 3 w 3 /w 1 =3,13 14/324=0,14
1.5.3 Падения напряжения на обмотках
при номинальной нагрузке (в относительных единицах).
U а1 * =r 1 I 1 /U 1 =4,92 0,77/380=0,01
U а2 * =r’ 2 I 1 /U 1 =6,39 0,77/380=0,013(65)
U а3 * =r’ 3 I 1 /U 1 =26,8 0,77/380=0,054
1.5.4 Полные падения напряжения на вторичных
обмотках при номинальной нагрузке трансформатора (в относительных единицах).
U 12 * = U а1 * cosφ 1 + U р1 * sinφ 1 +( U а2 * cosφ 2 + U р2 * sinφ 2 ) I’ 2 /I 1 =
,01 0,68+0,0026 0,73+(0,013 0,7+0,0044 0,71) 0,54/
U 13 * = U а1 * cosφ 1 + U р1 * sinφ 1 +( U а3 * cosφ 3 + U р3 * sinφ 3 ) I’ 3 /I 1 =
,01 0,68+0,0026 0,73+(0,054 0,9+0,00007 0,44) 0,14/
1.5.5 Напряжения на вторичных обмотках
U 2 =w 2 U 1 (1- U 12 * )/w 1 ;(70)
U 3 =w 3 U 1 (1- U 13 * )/w 1 ;(71)
Напряжения на вторичных обмотках отличаются от
заданных менее чем на 2%;
.5.6 Находим КПД трансформатора по формуле:
η=(Р 2 +Р 3 )/(Р 2 +Р 3 +Р ст +Р м );(73)
.5.7 Выбор проводов для выводов обмоток.
Так как обмотки трансформатора выполнены
проводом диаметром более 0,2 мм 2 , отводы делаем самими проводами,
причем для 3-й обмотки, имеющей диаметр провода более
Выводные концы заключаем в изоляционные трубки.
.5.8 Задание на намотку и сводные данные
трансформатора
1.5.9 Сводные данные расчета трансформатора:
масса стали сердечника, кгG ст =0,87
удельный расход стали, кг/кВАG ст /S=3,48
удельный расход меди, кг/кВАG м /S=0,68
отношение массы стали к массе медиG ст /G м =5,1
потери в стали сердечника, ВтP ст =12,2
отношение потерь в меди к потерям в сталиP м /P ст =0,42
КПД при номинальной нагрузке η=0,94
максимальное превышение температуры
при номинальной нагрузке, % U 12 =1,7
1.
Д.А. Попов, В.Н. Руднев, М.Ф. Юдов. Электрические машины. Задание на курсовую
работу с методическими указаниями для студентов Ⅳ
курса специальности АТС на железнодорожном транспорте.(РГОТУПС Москва-1998г.)
.
В.Н. Руднев. Электрические машины. Приложение к заданию на курсовую работу по
расчету маломощного трансформатора с воздушным охлаждением для студентов Ⅳ
курса специальности АТС на железнодорожном транспорте. (РГОТУПС Москва-1998г.)
Похожие работы на - Расчет трансформатора Дипломная (ВКР). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Доклад: Эротика и порнография
Реферат: Похідні і диференціали вищих порядків Функції задані параметрично їх диференціювання
Основные принципы денежной теории Милтона Фридмена
Курсовая работа по теме Нотариат в Российской Федерации
Реферат: Учёт по договору проката. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Серебристая чайка
Курсовая работа: C Данте по кругам ада: жизнь и смерть в средние века (на примере художественной литературы). Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа 2 Класс Глаголы
Курсовая работа: Правовое регулирование охоты
Реферат На Тему Конструирование Гражданских Зданий
Сложносочиненное Предложение Контрольная Работа
Реферат: Учреждения дополнительного образования как составная часть системы развития познавательной активности младшего школьника
Контрольная работа по теме Стили руководства
Собственность в рыночной экономике
Аттестационная Работа По Физической Культуре
Шпаргалки: Этика и эстетика.
Сочинение Прогулка В Лесу 4 Класс
Реферат по теме Проблема взаимодействия сознания и подсознания
Ярослав Мудрый Сочинение По Истории Егэ
Реферат: A Moment Of Innocence Essay Research Paper
Лабораторная работа: Функционирование вычислительных cиcтeм
Реферат: Бренд 4
Похожие работы на - Культура эпохи Античности (Древняя Греция, Рим)