- •Курсовая работа По дисциплине:
- •На тему:
- •Содержание:
- •Введение.
- •Основное расчетное уравнение маломощных трансформаторов.
- •Исходные данные.
- •4. Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением.
- •1) Определение токов в обмотках трансформатора.
- •Определение основных размеров сердечника.
- •4) Определение числа витков обмоток
- •6) Определение площади окна, необходимой для размещения обмоток трансформатора.
- •7) Укладка обмоток на стержнях и проверка размещения их в окне выбранного сердечника.
- •8) Определение средней длины витка обмоток.
- •9) Масса меди обмоток.
- •14) Сопротивление обмоток, падение напряжения в них и напряжение короткого замыкания.
- •15) Изменение напряжения при нагрузке.
- •16) Коэффициент полезного действия.
- •17) Проверка трансформатора на нагрев.
- •Сводные данные расчета.
- •Список использованной литературы.
8) Определение средней длины витка обмоток.
Рис. 3. Форма прямоугольной катушки.
8.1 Средняя длина витка для обмотки, помещённой первой равна:
8.2 Средняя длина витка для обмотки, уложенной поверх предыдущей равна:
8.3 Средняя длина витка для обмотки, уложенной третьей от поверхности стержня равна:
Принятые ранее обозначения имеют соответствие, определяемое порядком расположения обмоток.
Исходя из этого средние длины витков первичной, вторичной и третьей обмотки трансформатора равны:
9) Масса меди обмоток.
Масса меди обмоток находится по формуле:
Общая масса меди равна:
10) Масса стали сердечника.
Масса стали сердечника складывается из массы стали стержня и ярма:
Масса стержня равна:
где - удельная масса стали, равная
h – высота окна сердечника, см;
Масса ярма равна:
где – геометрическое сечение ярма;
:
Отсюда находим полную массу стали:
Рис. 3. Пластинчатый сердечник, броневой (Ш-образный)
11) Потери в меди обмоток.
Потери в меди обмоток трансформатора находятся по формуле:
где n – соответствующая обмотка трансформатора;
В первичной обмотке:
В первой вторичной обмотке:
Во второй вторичной обмотке:
Суммарные потери в меди равны:
12) Потери в стали сердечника.
Суммарные потери в стали сердечника:
где – потери в стержне и определяется по формуле:
где – удельные потери в стали при индукции 1.0Тл, толщине пластин 0.5мм (из п.4 расчета) и частоте 50Гц из таблицы приложения 7 равны 1.55Вт/кг, а =1.3Тл (из п.4 расчета), т.е. марки горячекатаной стали Э-41;
–потери в стали ярма определяется по формуле:
где - индукция в ярме и определяется по формуле:
Отсюда суммарные потери в стали равны:
13) Определение тока холостого хода.
Ток холостого хода трансформатора равен:
где - намагничивающий ток или реактивная составляющая тока холостого ход;
–активная составляющая тока холостого хода;
Величина находится по закону полного тока ( для пластинчатых сердечников):
где и– напряжённость магнитного поля (А/см) в стержне и ярме; они определяются по кривым намагничивания(приложение 12 а) в соответствии с величинами идля марки электротехнической сталиЭ-41.
n – число зазоров (стыков) на пути магнитной силовой линии равное 2;
–величина эквивалентного воздушного зазора, равная 0.004 (см);
- длина магнитной линии в стержне,
- длина средней магнитной линии в ярмах трансформатора, определяется по формуле:
–коэффициент, учитывающий наличие в намагничивающем токе высших гармоник, его величина принимается по данным таблицы из приложения 13, для берется усредненное
Исходя из этих значений определяем (из п.1 расчета :
Активная составляющая тока холостого хода определяется наличием потерь в стали сердечника, а также потерями в меди первичной обмотки трансформатора от тока холостого хода. Эта величина очень мала по сравнению с потерями с стали поэтому:
При частоте 50 Гц величина мала по сравнению с намагничивающим током. Поэтому в этом случае при приближенных расчётах ею можно пренебречь и считать:;
Полученное значение тока холостого хода в процентах по отношению к току номинальному первичной обмотки при частоте 50Гц должно быть приблизительно в пределах 30 – 50%, I1=(A) из п.1 расчета.