- •Расчет маломощных трансформаторов
- •Оглавление
- •Список условных обозначений
- •Маломощные силовые трансформаторы
- •Общие сведения
- •Типы маломощных трансформаторов
- •Форма поперечного сечения стержня и катушек
- •Выбор материала для сердечника
- •Расчет маломощных однофазных и трехфазных трансформаторов
- •Определение токов трансформатора
- •Выбор индукции в стержне и ярме сердечника трансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмоток трансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника трансформатора
- •Определение числа витков обмоток трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Выбор изоляции проводов обмоток
- •Определение высоты и ширины окна сердечника трансформатора
- •Укладка обмоток на стержнях и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Вес меди обмоток трансформатора
- •Потери в меди обмоток трансформатора
- •Вес стали сердечника трансформатора
- •Потери в стали сердечника трансформатора
- •Определение тока холостого хода трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Активное падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Индуктивные падения напряжения и сопротивления обмоток трансформатора
- •Полные сопротивления и напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора
- •Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Сводные данные расчета трансформатора
- •Пример расчета маломощного однофазного трехобмоточного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Маломощные силовые автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет маломощных однофазных автотрансформаторов
- •Расчетная мощность автотрансформатора
- •Определение токов автотрансформатора
- •Определение токов отдельных частей обмотки автотрансформатора
- •Выбор индукции в стержне сердечника автотрансформатора
- •Выбор плотности тока в проводах обмотки автотрансформатора
- •Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника автотрансформатора
- •Определение числа витков обмотки автотрансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмотки
- •Выбор изоляции проводов обмотки
- •Изменение напряжения автотрансформатора при нагрузке
- •Проверка автотрансформатора на нагревание
- •Пример расчета маломощного однофазного автотрансформатора с секционированной обмоткой Задание
- •Выбор типа и основных соотношений автотрансформатора
- •Импульсные автотрансформаторы
- •Общие сведения
- •Расчет импульсных трансформаторов
- •Определение средней мощности и токов трансформатора
- •Типы импульсных трансформаторов
- •Выбор приращения индукции и толщины листов материала сердечника
- •Определение поперечного сечения стержня и средней длины магнитопровода сердечника трансформатора
- •Определение числа витков трансформатора
- •Определение сечения и диаметра проводов обмоток
- •Укладка обмоток и уточнение размеров окна сердечника трансформатора
- •Средние длины витков обмоток трансформатора
- •Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Намагничивающий ток трансформатора
- •Параметры импульсного трансформатора и проверка искажения трансформируемого импульса
- •Проверка трансформатора на нагревание
- •Пример расчета импульсного трансформатора Задание
- •Выбор типа и основных соотношений трансформатора
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Список литературы
Выбор индукции в стержне сердечника автотрансформатора
Выбор величины индукции в стержне сердечника маломощного автотрансформатора производится так же, как и в маломощных трансформаторах, по пункту 1.2.2.
Выбор плотности тока в проводах обмотки автотрансформатора
Выбор плотности тока в обмотках автотрансформаторов определяется теми же условиями, как и у маломощного трансформатора, по пункту 1.2.3. При выборе плотности тока в обмотке автотрансформатора необходимо руководствоваться его расчетной мощностью P2t.
В автотрансформаторах с расчетной мощностью P2tпримерно до 100 ВА допускаемая плотность тока в проводах обмотки может составлять:
А/мм2.
В автотрансформаторах с расчетной мощностью P2tсвыше 100 ВА и до нескольких сотен вольтампер эта плотность обычно составляет:
А/мм2.
При температуре окружающей среды 50–60º следует выбирать низкие пределы плотности тока.
Определение поперечного сечения стержня и ярма сердечника автотрансформатора
Определение поперечных сечений стержня Scи ярмаSясердечника автотрансформатора производится так же, как и в маломощных трансформаторах, по пункту 1.2.4 , с тем отличием, что в формулу для определения сечения стержняScвместоP1ставится расчетная мощность автотрансформатораP2tи коэффициентСв формуле должен быть увеличен на 15–20 %.
Определение числа витков обмотки автотрансформатора
В маломощных автотрансформаторах величина падения напряжения в обмотке при нагрузке меньше, чем в аналогичных трансформаторах, примерно в отношении , поэтому при определении числа витков обмотки автотрансформатора можно в ней и вычислять их по формулам:
а) для однофазного автотрансформатора (см. Рис. 2 .14)
[В/виток];
;
………………………………….
;
б) для трехфазного автотрансформатора
[В/виток];
…………………………………
Определение сечения и диаметра проводов обмотки
Предварительные значения поперечных сечений проводов отдельных участков обмотки трансформатора (см. Рис. 2 .13) определяются по формулам:
[мм2];[мм2];
[мм2];[мм2],
где Iab, Ibc, Icn, Indберутся из Табл. 6 пункта 2.2.3,
, ,,берутся из пункта 2.2.5 .
Окончательные значения поперечных сечений и диаметров проводов выбираются по ближайшим данным из приложения 1:
мм2;мм;
мм2;мм;
мм2;мм;
мм2;мм;
По выбранным окончательно сечениям проводов уточняются плотности тока в проводах обмотки для всех коэффициентов трансформации:
А/мм2;А/мм2;
А/мм2;А/мм2.
Выбор изоляции проводов обмотки
Выбор изоляции проводов обмотки автотрансформатора производится так же, как и в маломощных трансформаторах, по пункту 1.2.7 главы первой.
Определение высоты и ширины окна сердечника, укладка обмотки на стержнях его и уточнение размеров окна сердечника автотрансформатора
Определение размеров окна сердечника автотрансформатора и укладка обмотки на стержнях его производится так же, как и в маломощных трансформаторах, по пунктам 1.2.8 и 1.2.9.
Вес меди обмотки автотрансформатора
Вес меди обмотки автотрансформатора определяется для каждого участка ее раздельно по следующим формулам:
а) для однофазного автотрансформатора (см. Рис. 2 .14)
[кг];
[кг];
[кг].
…………………………………….
[кг];
б) для трехфазного автотрансформатора
[кг];
[кг];
[кг];
……………………………………….
[кг].
Полный вес меди обмотки
[кг],
где, Wab,Wbс,Wcn… берутся из пункта 2.2.7,
qab,qbс,qcn… из пункта 2.2.8,
lwab, lwbc,lwcn,… вычисляются по формулам пункта 1.2.10.
Потери в меди обмотки автотрансформатора
Потери в меди обмотки автотрансформатора при нагрузке и 75º С определяются раздельно для каждого участка обмотки при разных коэффициентах трансформации:
а) при :
[Вт];
[Вт];
[Вт];
…………………………
[Вт];
суммарные потери в меди
[Вт];
б) при :
[Вт];
[Вт];
[Вт];
……………………………
[Вт];
суммарные потери в меди
[Вт];
……………………………………………….
в) при :
[Вт];
[Вт];
[Вт];
……………………………
[Вт];
суммарные потери в меди
[Вт];
Вес стали и потери в сердечнике автотрансформатора
Определение веса стали и потерь в сердечнике автотрансформатора производится так же, как и для маломощного трансформатора, по пунктам 1.2.12 и 1.2.13.
Определение тока холостого хода автотрансформатора
Определение тока холостого хода автотрансформатора производится так же, как и маломощного трансформатора, пункту 1.2.14.
Коэффициент полезного действия автотрансформатора
Величина КПД автотрансформатора зависит для каждой данной нагрузки от коэффициента трансформации, поэтому ее вычисляют для всех значений коэффициентов трансформации. Для удобства эти вычисления сводят в Табл. 7.
Табл. 7
Расчет КПД автотрансформатора
k |
Pмab |
Pмbc |
Pмcn |
Pмnd |
Pм |
Pc |
P |
η |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
….. |
…. |
….. |
….. |
…… |
….. |
….. |
…. |
…. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина КПД определяется по формуле
,
где P– нагрузка для данного значения коэффициента трансформации по заданию, Вт:
, …
Pм– суммарные потери в меди обмотки автотрансформатора при данном коэффициенте трансформации из пункта 2.2.12 ;
Pс– потери в стали сердечника автотрансформатора из пункта 2.2.13.