- •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
Вес меди обмоток трансформатора
Вес меди обмоток трансформаторов определяется по следующим формулам:
а) для однофазного трансформатора
[кг];
[кг];
[кг];
…………………………..
[кг];
б) для трехфазного трансформатора
[кг];
[кг];
[кг];
……………………………..
[кг];
Полный вес меди обмоток
[кг];
где W1,W2,W3, … берутся из пункта 1.2.5.,
q1,q2,q3, … – из пункта 1.2.6.;
–средняя длина витка обмотки в сантиметрах, определяемая следующим образом:
а) в случае круглых катушек обмоток (Рис. 1 .10, а)
[см],
[см],
[см],
……………………………………………
[см],
а). |
б). |
Рис.1.10. Формы катушек маломощных многообмоточных трансформаторов: а – круглые; б – прямоугольные
б) в случае прямоугольных катушек обмоток (Рис. 1 .10. б)
[см],
[см],
[см],
……………………………………………………….
[см],
где асиbcберутся из пункта 1.2.4.,
1,2,3, … – из пункта 1.2.9.
Потери в меди обмоток трансформатора
Потери в меди обмотки трансформатора при 75С определяются по следующей формуле:
[Вт],
где, j– плотность тока соответствующей обмотки в А/мм2, определяемая из пункта 1.2.6.;
Gм– вес меди соответствующей обмотки вкг, определяемый из пункта 1.2.10.;
2,4 – удельные потери в меди при условной температуре нагрева 75С; при другой температуре нагреваэти потери нужно умножить на отношение.
Потери в меди вычисляются для каждой обмотки трансформатора отдельно.
Суммарные потери в меди обмоток
[Вт].
Вес стали сердечника трансформатора
Вес стали сердечника трансформатора определяется:
а) для однофазного трансформатора стержневого типа (Рис. 1 .8, а)
вес стержней
[кг];
вес ярем
[кг];
б) для однофазного трансформатора броневого типа (Рис. 1 .8, б)
вес стержня
[кг];
вес ярем
[кг];
в) для трехфазного трансформатора (Рис. 1 .8, в):
вес стержней
[кг];
вес ярем
[кг].
Полный вес сердечника трансформатора:
[кг].
Длины ярем различных сердечников будут:
Рис. 1 .8, а: [см],
Рис. 1 .8, б: [см],
Рис. 1 .8, в: [см],
где Sc,Sя,aсиbcберутся из пункта 1.2.4.,Hиb– из пункта 1.2.8. или 1.2.9.
Потери в стали сердечника трансформатора
Потери в стали стержней сердечника
[Вт].
Потери в стали ярем
[Вт].
Полные потери в стали сердечника
[Вт].
Здесь BcиBяберутся из пункта 1.2.2.,kc– из пункта 1.2.4.
Определение тока холостого хода трансформатора
Ток холостого хода трансформатора
,
где Iоа– активная составляющая тока холостого хода;
I– реактивная составляющая его или намагничивающий ток.
Активная составляющая тока холостого хода зависит от потерь в стали сердечника и в меди первичной обмотки трансформатора от тока холостого хода. Она относительно мала по сравнению с намагничивающим током и ею при расчете тока холостого хода маломощного трансформатора практически можно пренебречь. Намагничивающий ток здесь может быть определен по формуле
,
где э = 0,004 см – величина эквивалентного воздушного зазора в сердечнике трансформатора;
n – число зазоров в сердечнике: в однофазном стержневом трансформатореn = 4 или 2, в однофазном броневом трансформаторе из штампованных листовn = 2 или 1, в трехфазном трансформатореn = 2 или 1;
и – удельные МДС в стержне и ярме трансформатора в соответствии с индукциямиBcиBя, определяемые по кривым на Рис. 1 .11;
Рис.1.11. Кривые намагничивания стали марок Э11, Э41, Э42, Э310
W1– число витков первичной обмотки из пункта на 1.2.5.;
–средняя длина пути магнитного потока в стержнях трансформатора:
а) для однофазного стержневого трансформатора (см. Рис. 1 .8, а)
[см];
б) для однофазного броневого и трехфазного трансформатора (см. Рис. 1 .8, б и в)
[см];
–средняя длина пути магнитного потока в ярмах трансформатора:
а) для однофазного стержневого трансформатора
[см];
б) для однофазного броневого трансформатора
[см];
в) для трехфазного трансформатора
крайняя фаза
[см];
средняя фаза
,
где H– высота окна сердечника из пункта 1.2.8. или 1.2.9.,
–из пункта 1.2.12.
Величина тока холостого хода трехфазного трансформатора определяется как среднее арифметическое из токов трех фаз.