Проектирование преобразовательного трансформатора

мм²

      Фактическая плотность тока в обмотке НН

А/мм²

2.2.2. Число катушек в обмотке НН:

.                                                  (2.18)

2.2.3. Число катушек в одной параллельной группе:

.                                                   (2.19)

.

Принимаем n_к2гр = 6.

      Уточняем  число катушек обмотки НН:

 

2.2.4. Число витков в катушке:

.                                                      (2.20)

Принимаем W_к2 = 6 витков

Уточняем  значение U_в/в:

.                                                     (2.21)

В/вит.

     В нашем случае корректировка числа витков обмотки ВН и предыдущего расчета не требуется, т.к. предварительное и окончательное значение числа витков обмотки НН совпадают.

      Размеры катушки НН:

осевой           мм

радиальный 

2.2.5. Внутренний диаметр обмотки НН, мм:

,                                                   (2.22)

где a₁₂ – расстояние между обмотками ВН и обмоткой НН одной фазы;

мм

мм.

2.2.6. Наружный диаметр обмотки НН, мм:

.                                                   (2.23)

мм.

2.2.7. Средний диаметр обмотки НН, мм:

.                                                    (2.24)

мм.

 

2.2.8. Высота обмотки НН:

высота  меди         мм;

масленые  каналы мм.

 Итого                     мм.

Усадка 5% от толщены изоляции мм.

Итого высота обмотки НН  мм.

2.2.9. Масса меди обмотки НН, кг:

.                                       (2.25)

кг.

С учетом изоляции и отводов масса меди обмотки НН составит, кг:

.                                                (2.26)

кг

Удельный  расход меди:

кг/кВА.

      В серийно выпускаемых трансформаторов  удельный расход меди составляет 0,25 – 0,5 кг/кВА.

2.2.10. Удельная тепловая нагрузка обмотки НН, Вт/м²:

,                                      (2.27)

где К_зк2 – коэффициент закрытия катушки НН

                                       (2.28)

       П_пр – число прокладок для обмотки НН

                                                (2.29)

.

Принимаем П_пр = 18.

       Р₂ – периметр катушки обмотки НН

мм.

Вт/м².

 

2.3. Строение трансформатора

Высота  стержня:

по обмотке  ВН   мм

по обмотке  НН  мм

      Окончательную высоту стержня принимаем по максимальному значению, т.к. изоляционные расстояния до ярма должны быть не менее, приведенных в таблице 1 /1, стр. 13/.

      Принимаем высоту стержня H_с = 104 см.

Отношение .

Расстояние  между осями стержней

см.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕНИЙ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

 

3.1. Электрические потери в обмотках, Вт:

.                                            (3.1)

Вт;

Вт;

 

3.2. Полные потери с учетом потерь в отводах, от вихревых токов и потоков рассеивания, Вт:

.                                              (3.2)

Вт.

 

3.3. Активная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

.                                                         (3.3)

.

 

3.4. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %:

,                                                  (3.4)

где a_р – ширина приведенного канала рассеяния, см;

,                                                   (3.5)

см;

       d₁₂ – средний диаметр между обмотками ВН и НН, см;

.                                                       (3.6)

см.

.

 

3.5. Полное напряжение короткого замыкания, %:

.                                               (3.7)

.

      Значение U_к соответствует заданию, т.к. отклонение от заданного не превышает ±10 %.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МАГНИТОПРОВОДА

 

      Окончательный расчет магнитопровода проводим по упрощенной методике при помощи таблиц, из которых при диаметре стержня определяем сечение стержня, ярма и строение стержня. Данные представлены в таблице 3 /1, стр. 28/.

      При d_c =48 см имеем см²; см²

 

4.1. Активное сечение стержня, см²:

.                                                     (4.1)

см².

 

4.2. Активное сечение ярма, см²:

.                                                    (4.2)

см².

 

4.3. Строение стержня

      Стержень  состоит из 14 пакетов и формируется следующими пластинами (ширина × толщина) 465×59; 440×37; 425×15; 410×14; 395×18; 385×10; 368×10; 

325×12; 310×7; 295×6; 270×9; 250×7; 215×9; 175×9.

Высота  магнитопровода, см:

.                                                    (4.3)

см

Ширина  магнитопровода, см:

.                                                      (4.5)

см

 

4.4. Масса стержней, кг:

,                                                (4.6)

где γ_ст – плотность стали: принимаем кг/м³.

кг.

 

4.5. Масса ярма, кг:

,                                           (4.7)

где m – число стержней.

кг.

 

4.6. Масса магнитопровода с учетом углов и других элементов, кг:

.                                               (4.8)

кг.

 

4.7. Удельный расход стали

кг/кВА.

      В серийно выпускаемых трансформаторах  этот показатель составляет 0,8 – 1,5 кг/кВА.

 

4.8. Окончательное значение магнитной индукции, Тл:

.                                                (4.9)

Тл.

.                                                  (4.10)

Тл.

 

4.9. Удельные потери в стали

Удельные  потери в стали определяются по таблице 4 [1, стр. 30] исходя из зна-

чения индукции в стержне.

      При B_c = 1,36 Тл получаем P_c = 1,98 Вт/кг.

 

4.10. Потери холостого хода (потери в стали), Вт:

.                                               (4.11)

Вт.

 

4.11. Активная составляющая тока холостого хода, А:

.                                                (4.12)

А;

в процентах

.                                               (4.13)

.

 

4.12. Удельная намагничивающая мощность

      Удельная  намагничивающая мощность определяется по таблице 4 /1, стр.30/ исходя из значения индукции в стержне.

      При В_с = 1,36 Тл имеем g = 2,75ВА/кг.

 

4.13. Намагничивающая мощность, Вт:

.                                                  (4.14)

Вт.

 

4.14. Реактивная составляющая тока холостого хода, А:

.                                                (4.15)

А;