Проверка трансформатора на нагрев ⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 16Следующая ⇒   Приближенным критерием нагрева служит линейная нагрузка     Здесь  - число стержней, несущих обмотки. Величина AS не должна превышать значений   Определение массы активных материалов   Масса меди обмоток, кг:     где 8, 9 – плотность меди, г/см3;  - полные поперечные сечения обмоток, мм2. Средняя длина витка обмоток (смотри таблицу 3.5 и рис. 3.9)       Здесь  - число охлаждающих промежутков между слоями обмоток ВН и НН;       - ширина охлаждающих промежутков. Масса стали стержневых трансформаторов, кг:     Масса стали трансформаторов с гнутым магнитопроводом, кг:   .   В этих формулах 7, 65 – плотность стали, г/см3;              - площади поперечного стержня и ярма, см2;              - средняя длина сердечника, см;              - 0, 7 – коэффициент, учитывающий уменьшение                          длины сердечника за счет закруглений. Общая масса трансформатора, кг:   . Коэффициент  учитывает массу конструктивных элементов. Его значение зависит от исполнения и мощности трансформатора. Чем больше мощность, тем меньше . =1, 7 3, 2 – для водозащищенных трансформаторов; =1, 5 1, 9 – для брызгозащищенных трансформаторов. Соотношение между массами стали и меди  должно находиться в пределах   Определение параметров   Активные сопротивления обмоток   Ом;                                      Ом. Здесь - удельное сопротивление меди при 15 0С, ;     - средняя длина витка обмоток, м;     - полные сечения меди обмоток, мм2;  - температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагреве до  Обычно сопротивления приводят к  поэтому . Влиянием поверхностного эффекта на сопротивление можно пренебречь. Индуктивные сопротивления     Индуктивности обмоток можно определить по формулам     где  - средняя длина витка обмоток. Активное, индуктивное и полное сопротивление короткого замыкания трансформатора, Ом:       Определение потерь и КПД   Потери в меди обмоток           Потери в стали стержневых трансформаторов     Потери в стали трансформаторов с гнутым стыковым магнитопроводом   Здесь рс – удельные потери в стали  при  индукции  1, 0 Т и  частоте 50 Гц (таблица 3.6). Если использовать рс, определенные при других значениях индукции и частоты, то эти значения необходимо подставить в знаменателе соответствующих членов расчетной формулы потерь в стали. Отношение потерь в меди к потерям в стали должно быть равно                      При этом   значения отношения соответствуют более мощным трансформаторам                                                                                 Таблица 3.6. Свойства стали Э330 Марка стали ГОСТ-802-54	Толщина листов, мм	Плотность, г/см3	Удельные потери при индукции (частоте) Вт/кг
Р1, 0/50			Р1, 5/50	Р0, 75/400
Э330	0, 35	7, 65	0, 8	1, 7	2, 6

КПД трансформатора

Расчетное и выбранное по рисунку значения КПД не должны отличаться больше чем на 1÷ 2 %.

Определение тока холостого хода

 

Активная составляющая

где Р_с – потери в стали, Вт.

Реактивная составляющая тока холостого хода стержневого трансформатора

 

Здесь   Н_с; Н_я – напряженность магнитного поля в стержне и в ярме, определяемые по кривым намагничивания стали Э330 (таблица 3.7, а также рис. 2.4) в соответствии с величинами В_с и В_я, А/м;

    - длина пути магнитного потока в стержнях, м;

 - длина пути магнитного потока в ярме, м;

    - эквивалентный воздушный зазор, см.

В трансформаторах с гнутым стыковым магнитопроводом  средняя длина пути магнитного потока равна

 

поэтому

Полный ток холостого хода

 

 

Отношение тока холостого хода к номинальному току обычно равно

 - для стержневых трансформаторов;

 

 - для трансформаторов с гнутым стыковым магнитопроводом.

Меньшие значения отношения соответствуют более мощным трансформаторам.

Таблица 3.7.

Кривая намагничевания стали Э330

В Т	0	0, 01	0, 02	0, 03	0, 04	0, 05	0, 06	0, 07	0, 08	0, 09
0, 3	32	33	34	36	37	39	40	41	43	45
0, 4	45	47	49	51	52	54	55	57	59	60
0, 5	62	64	66	68	70	72	74	76	78	80
0, 6	81	83	85	87	89	91	93	95	97	99
0, 7	110	112	114	116	118	120	122	124	126	128
0, 8	130	132	143	136	138	140	142	144	146	149
0, 9	152	155	158	161	164	167	170	173	176	179
1, 0	182	185	188	192	195	198	201	204	207	210
1, 1	213	216	219	222	225	228	231	234	237	240
1, 2	243	246	249	252	255	258	261	264	267	271
1, 3	275	279	283	287	291	295	300	305	310	315
1, 4	320	326	332	338	344	350	358	366	374	382
1, 5	390	402	414	426	438	450	464	478	492	506
1, 6	520	544	566	588	610	632	665	698	732	766
1, 7	800	840	890	940	990	1040	1132	1224	1316	1408
1, 8	1500	1542	1700	1922	2144	2366	2588	2820	3080	3450
1, 9	3825	4200	4600	5200	5900	7000	8200	9400	10900	13400
2, 0	16000	20000	25000	30000	-	-	-	-	--	-

 

Напряжение короткого замыкания

 

Активная составляющая

 

.

 

Реактивная составляющая

 

Напряжение короткого замыкания

 

 

Величина  должна быть в пределах (3 . Изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора при произвольном токе нагрузки определяют как арифметическую разность между вторичным напряжением при холостом ходе и  при нагрузке, отнесенную к номинальному напряжению

 

.

 

Отсюда напряжение на зажимах вторичной обмотки при нагрузке равно

 

Из формул видно, что  обусловлено падением напряжения в сопротивлениях как первичной, так и вторичной обмоток.

В первом приближении в качестве  % можно принять U_к %.

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое коэффициент трансформации?

2. Из каких частей состоит трансформатор?

3. На какие группы делятся трансформаторы по исполнению?

4. Как устроен магнитопровод трансформатора?

5. Как устроены обмотки трансформатора?

6. Что указано на заводской табличке, прикрепленной к корпусу трансформатора?

7. Дать определение напряжения короткого замыкания.

8. Чем обусловлено изменение напряжения трансформатора при нагрузке?

9. Написать уравнения трансформатора, характеризующие его работу при нагрузке.

10. Изобразить схему замещения трансформатора при нагрузке.

11. Начертить векторную диаграмму трансформатора при нагрузке.

12. Что произойдет, если при сборке трансформатора в его магнитопроводе был оставлен воздушный зазор?

13. Как изменится режим работы трансформатора, если частота первичной сети уменьшилась (увеличилась)?

14. Как изменится режим работы трансформатора, если напряжение первичной сети уменьшилась (увеличилась)?

15. Что такое линейная нагрузка трансформатора?

16. Назвать потери трансформатора и показать, от чего они зависят.

 

 

ЗАДАНИЕ № 4

 

РАСЧЕТ И РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОБМОТКИ

СТАТОРА МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

 

Учебная цель: закрепить и углубить теоретические знания, отработать практические навыки выполнения обмоток статора.

Время на выполнение задания: 7 часов.

Содержание работы.

1. Произвести расчет обмотки.

2. Вычертить схему распределения фазных зон.

3. Вычертить развернутую схему обмотки.

4. Вычертить упрощенную схему обмотки.

5. Построить звезду пазовых и звезду фазных ЭДС.

     Исходные данные. Варианты задания даны в таблице 4.1.

Литература. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины, часть 2, М., «Энергия», 1972, стр. 51-82.

 

 

                                                                        Таблица 3.1.

Варианты задания № 4

 

Вариант	2р	q	b	a	Вариант	2р	q	b	a
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	2	2	1	1	31	2	4	1	1
2	2	2	5/6	1	32	2	4	11/12	1
3	2	2	4/6	1	33	2	4	10/12	1
4	2	2	1	2	34	2	4	9/12	1
5	2	2	5/6	2	35	2	4	8/12	1
6	2	2	4/6	2	36	2	4	1	2
7	2	3	1	1	37	2	4	11/12	2
8	2	3	8/9	1	38	2	4	10/12	2
9	2	3	7/9	1	39	2	4	9/12	2
10	2	3	6/9	1	40	2	4	8/12	2
11	2	3	1	2	41	4	3	1	1
12	2	3	8/9	2	42	4	3	8/9	1
13	2	3	7/9	2	43	4	3	7/9	1
14	2	3	6/9	2	44	4	3	6/9	1
15	4	2	1	1	45	4	3	1	2
16	4	2	5/6	1	46	4	3	8/9	2
17	4	2	1	2	47	4	3	7/9	2
18	4	2	5/6	2	48	4	3	6/9	2
19	6	2	1	1	49	4	3	1	4
20	6	2	5/6	1	50	4	3	8/9	4
21	6	2	1	2	51	4	3	7/9	4
22	6	2	5/6	2	52	4	3	6/9	4
23	6	2	1	3	53	4	4	1	2
24	6	2	5/6	3	54	4	4	11/12	2
25	6	3	1	2	55	4	4	10/12	2
26	6	3	8/9	2	56	4	4	9/12	2
27	6	3	7/9	2	57	4	4	8/12	2
28	6	3	1	3	58	6	3	1	1
29	6	3	8/9	3	59	6	3	8/9	1
30	6	3	7/9	3	60	6	3	7/9	1

 

Примечание: обмотки выполнять трехфазные (m = 3), двухслойные, петлевые.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: