Материал: Переходные процессы в однофазном трансформаторе. методические указания к практическим занятиям и курсовому проектированию. Писаревский Ю.В., Писаревский А.Ю

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

где Sн	– потребляемая мощность, ВА;
α – отношение массы стали магнитопровода
	к массе меди обмоток (α = Gст Gм );
j1	– плотность тока в обмотке ВН.
Значение α = 2 ÷ 5 при частоте 50 Гц и α = 1 ÷ 2 при 400 Гц. Значения
плотности тока в обмотке ВН выбирают в пределах j =				1,5 ÷ 2,0 А/мм2.
	1
При упрощённом методе расчёта при fн = 50 Гц сечение стали можно оп-
ределить также по формуле
	Sс ≈		, см2,	(4.5)
		Sн

где Sн– потребляемая мощность, ВА.

4.3.2. Сечение сердечника магнитопровода может быть выражено через геометрические размеры (см. рис. 2, 3)

	Sс = ас bс kст , см2,	(4.6)
где ас	– ширина пластин;
bс	– толщина пакета;
При толщине листов 0,35 мм kст принимается равным 0,9.

Для трансформаторов небольшой мощности, к которым относятся корабельные трансформаторы, сечения стержня обычно имеет прямоугольную форму с соотношением сторон

ε= bс = 1,2 ÷ 2,0 . aс

Меньшая сторона сечения стержня находится по формуле

ас =	Sс	, см.	(4.7)
	ε kст

4.3.3. Числа витков первичной (w1) и вторичной обмоток (w2) определяются по формулам

а)

≈

U1н

(4.8)

4,44 fн

4,44

fн Bm Sс

б)

w 2 = w1

≈ w1

U2н

(4.9)

U1н

Значения w1 и w2 округляются до ближайшего целого числа. 4.3.4. Номинальные токи трансформатора а) в первичной обмотке

I1н	=		Sн		;	(4.10)
I1н	=	ηн	U1н		;	(4.10)
		ηн	U1н
б) во вторичной обмотке			Sн
I2н =			Sн	,		(4.11)
I2н =				,		(4.11)
			U2н

где ηн – КПД трансформатора. КПД можно принять равным

ηн = 0,90 ÷ 0,93 – для трансформаторов мощностью 150 – 300 ВА;

ηн = 0,93 ÷ 0,95 – для трансформаторов мощностью 300 – 1000 ВА;

ηн = 0,95 ÷ 0,98 – для трансформаторов мощностью свыше 1000 ВА.

Большие значения относятся к трансформаторам большей мощности. 4.3.5. Выбор схемы соединения обмоток и определение предварительных

значений размеров проводников обмоток. Схему соединения обмоток выбираем в соответствии с заданием и рекомендациями, изложенными на рис. 5.

Рис. 5. Схемы соединения обмоток трансформаторов: а – трансформатор ОВ-0,25-0,4; б – все трансформаторы,

кроме ОВ-0,25-0,4.

Подавляющее большинство корабельных трасформаторов (кроме ОВ- 0,25-0,4) имеют параллельное соединение катушек, расположенных на обоих стержнях. При параллельном соединении каждая из катушек первичной и вторичной обмоток, расположенных на стержне, имеют соответственно w1 и w2 витков. Сечение проводов катушек в этом случае определяется по току равному половине номинального. При последовательном соединении (трансформатор ОВ-0,25-0,4) число витков в катушках w1 2 и w 2 2, а ток равен номинально-

му. Предварительные значения сечений проводов первичной и вторичной обмоток трансформатора определяются по формулам:

а) для первичной обмотки

q1′ =	I1н	,	(4.12)

	2 j1

б) для вторичной обмотки:

q′2 =	I2н	,	(4.13)

	2 j2

где q1′ и q′2 – предварительные значения сечений проводников обмотки.

Плотностями тока в первичной и вторичной обмотках следует задаться в пределах:

j1 = 1,5 ÷ 2,0 , А/мм2

j2 = 1,2 ÷1,5, А/мм2

Для трансформатора ОВ-0,25-0,4 следует опустить 2 в знаменателе.

4.3.6. Окончательный выбор сечении и размеров проводов осуществляется по таблицам П.2, П.4. ГОСТ с учетом следующих рекомендаций:

при сечении q′ ≤10 мм2 выбирают круглую медь;

при сечении q′ >10 мм2 выбирают прямоугольную медь;

при сечении q′ > 20 мм2 провод секционируют, т. е. наматывают обмотку

из нескольких прямоугольных проводников параллельно. Прямоугольный провод наматывается большей стороной к стержню для снижения добавочных потерь. Наибольшее применение для маломощных (до 5 кВА) корабельных трансформаторов имеют провода марок ПСДК и ПСДКТ с диаметром провода до 1 – 2 мм, имеющих изоляцию класса Н. Обмотку в этих трансформаторах следует выполнять из одного или N проводов (обычно 2 – 4) круглого сечения, соединенных параллельно с суммарным сечением q1′ или q2′ . Окончательные

значения поперечных сечений, размеров проводников с учетом толщины изоляции выбираются по ближайшим данным таблиц П.2, П.4.

Значения поперечных сечений, размеры проводов выписываются в следующем виде при круглом сечении:

= N

π d2

2 ,

мм

, q1 = мм2 ,

мм

2из

1из

q2 = мм2

где N1 и N2 – числа проводов соединенных параллельно; d1из, d2из – диаметры проводов с изоляцией;

d1, d2 – диаметры голой меди.

(4.14)

(4.15)

При прямоугольном сечении размеры проводников с изоляцией выбираются по таблице П.4.

Окончательные значения поперечных сечений, размеры проводов с учетом толщины кремнийорганической изоляции для марок ПСДК, ПСДКТ выписываются и следующем виде:

	2					2		a	1	× b		мм2
q1 = мм		,	q2 = мм				,		1	1	=	мм2	,	(4.16)
q1 = мм		,	q2 = мм				,	a1из			=		,	(4.16)
								a1из		× b1из
		a2	× b2	=	мм2			,
		a2из	× b2из		мм2

где а1, b1, а2, b2 – размеры проводников без изоляции (голой меди а1из, b1из, а2из, b2из – размеры проводников с изоляцией.

Как указывалось выше, при сечении проводников обмоток ВН и НИ, превосходящем 20 мм2, следует выполнять эти обмотки из нескольких (N) параллельно соединенных проводников, сечение которых не превосходит 8 – 10 мм2.

4.3.7. После выбора сечений обмоток уточняются плотности тока в о б- мотках ВН и НН:

А) j	=	I1н	, А/мм2,	б) j =	I2н	, А/мм2.	(4.17)
1		q1		2	q2
		q1			q2

4.3.8. Размеры окна магнитопровода.

Площадь сечения окна магнитопровода:

	Sок	=	2 (w1 q1 + w2 q2 )			10−2 , см2	(4.18)
	Sок	=				10−2 , см2	(4.18)
					fок
где 2 (w1 q1 +w2 q2 )		– площадь поперечного сечения медных провод-
ников в мм2;
fок – коэффициент заполнения равный 0,2 – 0,4 (меньшие значения от-
носятся к меньшим диаметрам проводов).
Например:
при d1	= 0,20 – 0,40 мм			fок	= 0,20 – 0,25;
при d1	= 0,40 – 0,80 мм			fок	= 0,30 – 0,35;
при d1	= 0,80 – 2,00 мм			fок	= 0,35 – 0,40.
Для проводников прямоугольного сечения fок = 0,30 – 0,45.
4.3.9. Оптимальное отношение высоты окна (						hок) к ширине окна (bок)

(рис. 2, 3) лежит в пределах hок bок = 2 ÷3 и, следовательно,

bок	=	Sок	, см,	(4.19)
		2 ÷ 3

hок	= (2 ÷ 3) bок = hс , см,			(4.20)

где hс – высота сердечника магнитопровода.

4.3.10. Обмотки ВН и НН трансформатора укладывают концентрически один слой поверх другого и одна обмотка поверх другой и располагают на обоих стержнях стержневого трансформатора. Обычно в корабельных трансформаторах ближе к сердечнику располагают обмотку НН, так как регулирование напряжения в этих трансформаторах осуществляется путем изменения числа витков обмотки ВН, а, следовательно, последняя имеет большее количество выводов. Выводы технологически проще выполнить, если обмотка ВН расположена снаружи. Число витков в одном слое обмоток ВН и НН можно найти по формулам:

ni	=	hок − ∆hиз	или ni	=	hок − ∆hиз	(4.21)
		Ni diи3			Ni biи3

– соответственно для круглого и прямоугольного проводников. Здесь i — порядковый номер обмотки; ∆hиз — толщина изоляции по высоте стержня (∆hиз = 14 мм — включает в себя каркас (прокладку), изготовленный из стеклотекстолита, наружную изоляцию катушек из стеклоткани, а также учитывает увеличение размеров изоляции из-за ее разбухания после пропитки лаками). Полученные значения слоев обмоток округляются до ближайших меньших целых чисел.

4.3.11. Высота катушек а) обмотки ВН:

hк1 = n1 N1 b1из , hк1 = n1 N1 d1из ;

б) обмотки НН:

hк2 = n2 N2 b2из , hк2 = n2 N2 d2из ;

в) средняя высота катушек:

h= hк1 + hк2 .

к2

4.3.12. Число слоев обмоток на один стержень по ширине:

mi = w1 ni

(4.22)

(4.23)

Полученные значения округляются до ближайших больших целых чисел. 4.3.13. Толщина катушек с учетом изоляции по ширине окна а) катушек ВН:

Источник: https://studfile.net/preview/16569511/

Смотрите также:





Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)