- •Введение
- •1.Задание на проектирование.
- •2. Предварительное оптимизационное проектирование и проектные исследования
- •2.1 Предварительное определение конструктивных и энергетических показателей трансформаторов
- •2.1.1. Конструктивные параметры магнитной системы и выбор величины индукции в стержне
- •2.1.2. Определение изоляционных промежутков
- •2.1.3. Определение коэффициента заполнения обмоток проводниковым материалом
- •2.1.4 Обмоточный конструктивный коэффициент -
- •2.1.5 Выбор коэффициента закрытия поверхности обмоток и удельной тепловой нагрузки обмоток
- •2.2. Критерии оптимальности трансформатора и определение начальных значений управляемых переменных.
- •2.2.1. Математическая модель критерия приведенных затрат на трансформацию электрической энергии.
- •2.2.2. Математическая модель критерия капитализированных затрат.
- •2.2.2.1. Оценка удельной капитализированной стоимости потерь холостого хода
- •2.2.2.2. Оценка капитализированной стоимости нагрузочных потерь
- •2.3 Основные уравнения расчетной математической модели трансформатора.
- •2.4. Алгоритм предварительного расчёта основных размеров и параметров трансформатора.
- •3. Методика применения программного комплекса “Аметист” для автоматизированного синтеза, анализа и оптимизации трансформаторов.
- •3.1. Общие сведения
- •Система управления сапр “Аметист”
- •3.2.3. Предварительный расчет
- •3.2.4. Оптимизация электромагнитных показателей
- •3.2.4.1. Оптимизация электромагнитных показателей по одной управляемой переменной
- •3.2.4.2. Оптимизация электромагнитных показателей по двум управляемым переменным
- •3.3. Синтез и оптимизация обмоток
- •4. Автоматизация процесса оптимизации параметров трансформаторов
- •4.2. Алгоритм процесса оптимизации методом циклического покоординатного спуска.
- •4.3. Методика автоматизированного синтеза и оптимизации трансформаторов на основе метода цпс.
- •5. Детальное проектирование трансформаторов.
- •5.1. Объём детального проектирования и его последовательность.
- •5.2. Раскладка, детальное конструирование и расчет обмоток.
- •5.2.1. Определение фазных напряжений и токов обмоток:
- •5.2.2. Определение чисел витков обмоток ( на одну фазу ):
- •Расчёт плотностей токов в обмотках нн и вн
- •Раскладка обмотки нн
- •5.2.5. Раскладка обмотки вн
- •5.2.6. Определение площади поверхностей охлаждения обмоток
- •5.2.7. Определение массы обмоток, расчёт основных и добавочных потерь короткого замыкания
- •5.3. Определение основных параметров мс, потерь в стали и тока холостого хода.
- •5.4. Расчёт механических напряжений в обмотках от радиальных усилий
- •5.5. Тепловой расчёт обмоток
- •5.6 Тепловой расчет бака.
- •5.7. Экономический расчёт
- •Пример предварительного оптимизационного расчёта трансформатора.
- •6.2. Предварительный расчет основных размеров и конструктивных показателей трансформатора.
- •Пример детального расчёта трансформатора.
- •7.1. Определение фазных напряжений и токов .
- •7.2 Определение конструктивных параметров мс и размеров изоляции в окне.
- •7.3 Определение числа витков обмоток:
- •7.4. Расчёт среднего значения плотности тока в обмотках. Определение плотности тока в обмотках нн и вн.
- •Расчёт обмотки вн.
- •7.7. Определение площадей поверхности охлаждения обмоток.
- •Определение массы обмоток, основных и добавочных потерь в обмотках, отводах, и баке. Проверка величины напряжения короткого замыкания.
- •7.9. Определение массы стали мс, определение потерь в стали и тока холостого хода.
- •7.10. Расчет механических напряжений в обмотках
- •7.11. Тепловой расчет обмоток
- •7.12. Тепловой расчет бака
- •7.13. Экономический расчет
- •Приложение а
- •Приложение б Основные данные обмоточных проводов круглого и прямоугольного сечений
- •Додаток в Форми вихідних даних для проектних досліджень Таблиця в1. Вихідні дані досліджуваного трансформатора
- •Таблиця в2. Конструктивні дані досліджуваного трансформатора
- •Таблиця в3. Техніко-економічні дані
Приложение а
Основные характеристики холоднокатаных электротехнических сталей.
Таблица А1. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3404 (0,3мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,812 |
0,875 |
0,95 |
1,03 |
1,13 |
1,232 |
1,359 |
1,5 |
1,667 |
1,852 |
2,072 |
2,3 |
Qуд,ВАкг |
0,917 |
1 |
1,1 |
1,25 |
1,42 |
1,65 |
2,09 |
3,2 |
5,62 |
11,3 |
23,3 |
45 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
1,92 |
1,9 |
1,925 |
1,975 |
2,01 |
2,015 |
2 |
1,95 |
1,85 |
1,71 |
1,58 |
1,45 |
Таблица А2. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3404 (0,35мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,853 |
0,925 |
1,008 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,434 |
1,6 |
1,781 |
1,985 |
2,22 |
2,465 |
Qуд,ВАкг |
0,976 |
1,06 |
1,16 |
1,29 |
1,475 |
1,735 |
2,2 |
3,65 |
6,4 |
13,5 |
32,5 |
67,5 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
1,85 |
1,84 |
1,85 |
1,9 |
1,925 |
1,92 |
1,9 |
1,835 |
1,75 |
,163 |
1,5 |
1,38 |
Таблица А3. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3405 (0,3мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,772 |
0,835 |
0,9 |
0,97 |
1,051 |
1,145 |
1,261 |
1,4 |
1,552 |
1,734 |
1,937 |
2,155 |
Qуд,ВАкг |
0,885 |
0,96 |
1,06 |
1,18 |
1,33 |
1,54 |
1,9 |
2,57 |
4,35 |
7,8 |
16,75 |
38,5 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
2 |
1,995 |
2,005 |
2,105 |
2,1 |
2,12 |
2,1 |
2,04 |
1,93 |
1,8 |
1,68 |
1,55 |
Таблица А4. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3405 (0,35мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,812 |
0,875 |
0,95 |
1,03 |
1,13 |
1,232 |
1,359 |
1,5 |
1,667 |
1,852 |
2,072 |
2,3 |
QудВАкг |
0,915 |
0,99 |
1,1 |
1,25 |
1,4 |
1,64 |
2 |
2,93 |
5,2 |
11 |
26 |
54 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
1,92 |
1,9 |
1,925 |
1,975 |
2,01 |
2,015 |
2 |
1,95 |
1,85 |
1,71 |
1,58 |
1,45 |
Таблица А5. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3406 (0,3мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,712 |
0,769 |
0,834 |
0,902 |
0,982 |
1,69 |
1,178 |
1,307 |
1,466 |
1,632 |
1,862 |
2,033 |
QудВАкг |
0,885 |
0,96 |
1,06 |
1,18 |
1,33 |
1,54 |
1,9 |
2,57 |
4,35 |
7,8 |
20 |
38,5 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
2,11 |
2,12 |
2,15 |
2,18 |
2,21 |
2,23 |
2,22 |
2,17 |
2,03 |
1,9 |
1,75 |
1,6 |
Таблица А6. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3406 (0,35мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,772 |
0,835 |
0,9 |
0,97 |
1,051 |
1,145 |
1,261 |
1,4 |
1,552 |
1,734 |
1,937 |
2,155 |
QудВАкг |
0,915 |
0,99 |
1,1 |
1,25 |
1,4 |
1,64 |
2 |
2,93 |
5,2 |
11 |
26 |
54 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
2 |
1,995 |
2,005 |
2,105 |
2,1 |
2,12 |
2,1 |
2,04 |
1,93 |
1,8 |
1,68 |
1,55 |
Таблица А7. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3407(0,3мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,683 |
0,738 |
0,8 |
0,865 |
0,934 |
1,014 |
1,116 |
1,238 |
1,381 |
1,549 |
1,74 |
1,955 |
QудВАкг |
0,85 |
0,92 |
1,01 |
1,1 |
1,22 |
1,42 |
1,7 |
2,2 |
3,4 |
5,7 |
14,22 |
31,7 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
2,2 |
2,195 |
2,2 |
2,25 |
2,3 |
2,35 |
2,32 |
2,25 |
2,15 |
1,98 |
1,8 |
1,665 |
Таблица А8. Основные характеристики холоднокатаной стали марки 3407 (0,35мм) в зависимости от индукции.
В, Тл |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
1,75 |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
Руд,Вткг |
0,719 |
0,779 |
0,884 |
0,91 |
0,988 |
1,077 |
1,191 |
1,32 |
1,476 |
1,645 |
1,84 |
2,055 |
QудВАкг |
0,895 |
0,97 |
1,07 |
1,17 |
1,3 |
1,52 |
1,8 |
2,45 |
3,95 |
7,4 |
19,25 |
40 |
Рст,Втм2 |
675 |
730 |
790 |
850 |
920 |
990 |
1057 |
1125 |
1200 |
1275 |
1350 |
1425 |
Кпу |
2,11 |
2,12 |
2,15 |
2,18 |
2,22 |
2,23 |
2,22 |
2,17 |
2,03 |
1,9 |
1,75 |
1,6 |