123889 (689687), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

2.2. Выбор марки стали и конструкции магнитной системы.

Выбираем пространственную навитую неразрезную трехфазную магнитную систему, состоящую их трех навитых колец. Сечение каждого полукольца вписано в окружность. Прессовка стержней осуществляется стеклолентой шириной 20мм. Ярма не прессуются. Эскиз на рисунке 1.

Материал магнитной системы – холоднокатаная анизотропная электротехническая сталь марки 3406, толщина листа 0,27мм. Изоляционное покрытие - нагревостойкое без лакировки. Индукция в стержне В_с = 1,6Тл (по табл.2.4 [1]). Коэффициент заполнения сталью k_з=0,95 (по табл.2.2 [1]), коэффициент заполнения круга k_кр=0,904 (стр.371 [1]).

Коэффициент заполнения круга сталью – k_c=k_кр ·k_з=0,95 · 0,904=0,859.

рис.1. Эскиз магнитопровода трансформатора.

2.3. Расчет основных коэффициентов.

a_p= , где а₁₂=0,009м (табл.1),

k=0,53 ·1,25 (табл. 3,3 [1]),

S^I=210 кВА – мощность на один стержень,

a_p= мм –

ширина приведенного канала рассеяния.

K_p=0,95 - коэффициент Роговского, приводит идеализированного поля рассеяния к реальному.

При анализе влияния коэффициента β на основные параметры трансформатора, было выявлено, что оптимальным, с точки зрения минимизации потерь, является значение β = 1,326. Значение всех коэффициентов и величин при β = 1,0, 1,326, 1,5, 1,8 приведены в таблице 3. Окончательное значение коэффициента было скорректировано так, чтобы диаметр стержня d=0,19м.

Таким образом, принимаем: β = 1,326.

x=

,

где f - частота сети;

400,246 кг, где а = 1,4 · 1,06 (по табл.3.4 [1]);

= 29,1 кг, где l₀=0,03м (табл.1);

198,43 кг, где b=0,4·1,25 (по табл.3.5 [1]);

=10,736кг;

K₀=1,210^-2 - для алюминия (стр. 132 [1]);

264.769 кг,

где k_д = 0,93 – коэффициент добавочных потерь (по табл.3.6 [1]);

41,811;

МПа;

2.4. Масса стержней:

G_c= =406,494 кг;

2.5. Масса ярем:

G_я= 257,56 кг;

2.6. Масса стали:

G_cт=G_c+G_я = 406,494+257,56=664,053 кг

2.7. Определим потери холостого хода (по пункту 8.2 [1]):

Активные потери в стали:

P_х=k_пт·k_пи·p_с·G_ст , где k_пт= 1,06 – коэффициент, учитывающий технологические факторы;

k_пи=1,33 – коэффициент, учитывающий искажение

формы кривой магнитного потока и индукции;

p_c=1.080 Вт/кг – удельные потери в стали 3406 при индукции 1,6 Тл;

P_х=k_пт·k_пи·p_с·G_ст = 1,06·1,33·1,080·664,053=1011 Вт, что составляет примерно 78% от заданного значения (1011·100/1300 = 77,77%);

2.8. Полная намагничивающая мощность:

Q_x=k_тт·k_ти·q_c·G_cт , где k_тт=1,15 –коэффициент, учитывающий несовершенство

технологии и отжига;

k_ти=1,50 – коэффициент, учитывающий искажение

формы кривой магнитной индукции;

q_c=1.560 ВА/кг – полная удельная намагничивающая

мощность в стали 3406 при индукции 1,6 Тл;

Q_x=k_тт·k_ти·q_c·G_cт=1,15·1,50·1,560·664,053=1787 ВА;

2.9. Относительное значение тока холостого хода:

i₀= 0,284%,

что составляет примерно 18,9% от заданного значения (0,284·100/1,5 = 18,933%);

i_0a= 0,16% -

активная составляющая тока холостого хода.

2.10. Масса обмоток:

G_о= кг - масса металла обмоток;

G_пр=1,13·G_o=1,13·229,93=259,82 кг - масса провода с изоляцией;

2.11. Плотность тока в обмотках:

J= 1.511 A/мм², где k₁=12,75 – для алюминия;

2.12. Растягивающее напряжение в проводе обмотки:

σ=М·х³=6,435·1,073³=7,952 МПа;

2.13. Диаметр стержня:

d=A·x=0,177·1,073=0,19 м;

2.14. Расстояние между стержнями:

С=a·A·x+a₁₂+a₂₂+b·A·x=1,484·0,177·1,073+0,009+0,01+0,5·0,177·1,073= =0,396 м;

2.15. Высота обмотки:

L_o= 0,668 м;

2.16. Сечение стержня:

П_с= =0,024 м²;

2.17. Сечение ярма:

П_я=П_с/2=0,012 м²;

2.18. Напряжение витка:

u_v=4,44·f·В_с·П_с=4,44·50·1,6·0,024=8,644 В;

2.19. Относительная стоимость активных материалов:

С_акт=k_ос·G_пр+G_ст=1,61·259,82+664,053=1082.

2.20. Сведем полученные значения в таблицу 3:

Таблица 3. Предварительный расчет трансформатора типа ТМВГ-630/6, с навитой пространственной магнитной системой и алюминиевыми обмотками.

Проанализируем таблицу. Допуск на потери холостого хода +7,5%, на значение тока холостого хода +15%, рекомендованная плотность тока 1,2-2,5 А/мм², допустимое σ=25 МПа. Перечисленные величины, при взятых выше β лежат в пределах допусков.

Целью данного проекта является расчет трансформатора, имеющего минимальные потери на ХХ и минимальный расход стали. Однако должна также учитываться масса обмоток и стоимость активных материалов. В связи с этим, считаю оптимальным значение β равным примерно 1,3-1,4. Примем диаметр стержня равным 0,19м и получим β=1,326. Дальнейший расчет трансформатора ведем с применением этого значения.

3. Расчет обмотки низкого напряжения.

Для удобства расчетов примем высоту обмоток L_o=0,665м, тогда значение β=1,332.

3.1 Число витков обмотки НН:

W_HH= витков, округлим полученное число до целого:

W_HH=46

Тогда: u_v= =8,66 В;

3.2. Сечение витка:

П_НН= =348,8 мм²;

Выбираем тип обмотки из алюминиевой ленты, шириной 665мм и толщиной b=0,5мм, сечением П_ННВ=332,5 мм²;

3.3. Плотность тока:

J_НН= 1,585 А/мм²;

Принимаем плотность теплового потока на поверхности обмотки:

q=1000 Вт/м²;

3.4. Максимальный радиальный размер катушки обмотки:

b_p= 0,0185 м, где k₃=0,8 для цилиндрических обмоток;

В этот размер можно уложить не более 37 витков. Разбиваем обмотку на две катушки по w=23 витка в каждой с изоляцией из кабельной бумаги К-120 и охлаждающим каналом, между катушками 6мм.

3.5. Радиальный размер обмотки:

Размер одной катушки:

Характеристики

Список файлов курсовой работы