Курсовая работа по электротехнике (968395), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таблица 5
Частотатока сети, Гц | Мощность трансформатора, Pн , вт | 15 50 | 50 150 | 150 300 | 300 1000 | свыше 1000 |
50 | К.п.д. | 0,5 0,8 | 0,8 0,9 | 0,9 0,93 | 0,93 0,95 | |
cos | 0,9 0,93 | 0,93 0,95 | 0,95 0,93 | 0,93 0,94 | | |
400 | К.п.д. | 0,84 | 0,84 0,95 | 0,95 0,96 | 0,96 0,99 | 0,99 |
cos | 0,84 | 0,84 0,95 | 0,95 0,96 | 0,96 0,99 | 0,99 |
ηн = 0,84,
cos1н = 0,84.
По формуле (3) находят расчетное значение произведения FоFст:
Fо Fст = Pн(1 + ηн ) 102 / 4,44 f Bm ηн cos1н δ1 kм kст =
= (138,06*1,84*102)/(4,44*400*1,4*0,84*0,84*5,9*0,23*0,9) =11,86 см4
По таблице найдем ближайшее большее значение FоFст и необходимый типоразмер магнитопровода:
Таблица 7
Типоразмер магнитопровода | Размеры, мм | Fст акт, см2 | Вес Gст, г | Fст, см2 | F0, см2 | F0 Fст, см4 | ||||
a | b | c | h | lст, см | ||||||
ПЛ12,5x16x40 | 12,5 | 16 | 16 | 40 | 15,0 | 1,7 | 203 | 2 | 6,4 | 12,8. |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА
Найдем величины полных потерь в стали Рст , намагничивающей мощности Qст, абсолютное и относительное значения тока холостого хода.
Относительное значение - это ток холостого хода 10 , выраженный в % от первичного номинального тока.
Полные потери в стали могут быть определены по формуле:
Рст = Рст Gст (4)
где Рст - удельные потери, Вт/кГ;
Gст - вес магнитопровода, кГ (Ранее из таблицы определено, что Gст = 203 кг).
Величину Рст определяем из экспериментальных кривых зависимости удельных потерь в трансформаторных сталях от индукции:
Получаем что при Bm = 1,4 Тл Рст = 20 Вт/кг. ,
таким образом Рст = Рст Gст = 20*230*10 -3 =4,6 Вт.
Абсолютное и относительное значения активной составляющей тока холостого хода определяются по формулам:
I0а = Рст /U1 ; I0а% = (I0а/I1н).100 = (Рст/S1н) .100 (5)
где I1н = S1н/U1 = Рн/(U1ηнcos1н) A
тогда I0а = Рст/U1 = 4,6/36 = 0,128 А,
I1н = Рн/(U1ηнcos1н) = 73,63/(36*084*084) =2,04 А,
I0а% = (I0а/I1н).100 = (0,128/2,04)*100 ≈ 6,27%.
Полная намагничивающая мощность определяется по формуле:
Qст =Qст. Gст ВAР. (6)
где Qст - полная удельная намагничивающая мощность, ВAР/кГ.
Величина Qст определяется по кривой, приведенной на рисунке:
Получаем при Bm = 1.4 Тл Qст = 150 ВАР/кг.
Qст =Qст. Gст = 150*230*10 -3 = 34,5 ВАР,
Абсолютное и относительное значения реактивной составляющей тока холостого хода найдем по формулам:
I0р = Qст/U1 =34,5/36 ≈0,96 А,
I0р% = (I0р/I1н)*100 = (Qст/S1н) *100 = (0,96/2,04)*100 =47,06% (7)
Величина относительного тока холостого хода на основании I0а% и I0р% равна:
I0% ≈ 47,48%
PАСЧЕТ ОБМОТОК
Расчет обмоток трансформатора заключается в определении числа витков и диаметра провода каждой из них.
1. На основании формулы (1) имеем:
w1 = (E1104)/( 4,44 f Bm Fст.акт);
w2 = (E2104)/( 4,44 f Bm Fст.акт); (9)
w3 = (E3104)/( 4,44 f Bm Fст.акт) и.т.д.
Все величины, входящие в правые части приведенных выражений известны, за исключением Э.Д.С.
Если обозначить величины падений напряжений в обмотках, выраженные в % от номинального, через U1% , U2% и.т.д., то э.д.с. обмоток могут быть найдены из выражений
и.т.д. Ориентировочные значения величия U1% и U2% найдем из таблицы 8:
Таблица 8
Частота тока сети, Гц | Величины | Мощность трансформатора, Pн , вт | |||||
15 50 | 50 150 | 150 300 | 300 1000 | свыше 1000 | |||
Плотность тока, А/мм2 | |||||||
50 | U1% | 15 5 | 5 4 | 4 3 | 3 1 | | |
U2% | 20 10 | 10 8 | 8 6 | 6 2 | | ||
400 | U1% | 8 4 | 4 1,5 | 1,5 1,0 | 1,0 0,5 | 0,5 | |
U2% | 10 5 | 5 2,0 | 2,0 1,2 | 1,2 0,5 | 0,5 |
U1% =2 %;
U2%= 2,5 %.
Так как используется стержневой магнитопровод то указные величины уменьшаем на 25% т.е:
U1% = 1,5 %;
U2%= 1,875 %.
Таким образом, имеем:
w1 = (E1·104)/( 4,44 f Bm Fст.акт) = (35,46*104)/(4,44*400*1,4*1,7) =83,9 ,
w2 = (E2·104)/( 4,44 f Bm Fст.акт) = (468,83*104)/(4,44*400*1,4*1,7) =1109,2 .
2. Сечения проводов обмоток определяются по формуле
Ток первичной обмотки, необходимый для определения сечения провода этой обмотки, находят по формуле
I1н =73,63 / (36*0,84*0,84) = 2,04 А,
I2н = 0,23А.
Тогда сечения проводов с учетом того, что значение плотности тока в первичной обмотке уменьшили на 20%, а во вторичной увеличили на 15%:
Sпр1 =2,04/4,72 = 0,43 мм2,
Sпр2 =0,23/6,79 = 0,034 мм2.
Диаметр провода находят по формуле:
dпр1= 1,13*0,43 = 0,49 мм,
dпр2= 1,13*0,034 = 0,04 мм.
3. Выберем марки обмоточных проводов из таблицы 9а:
Таблица 9а
Провода круглого сечения
Диаметр dпр, мм | Сечение Sпр, мм2 | Вес 1м проволоки gп , г |
0,04 | 0,00126 | 0,0144 |
0,49 | 0,1886 | 1,68 |
Выберем изоляцию проводов по таблице 9б:
Двухсторонняя толщина изоляции проводов(округленно)
Таблица 9б
Провода круглого сечения | |||||||||||
Диаметры голого провода, мм | 0,05 0,09 | 0,1 0,15 | 0,15 0,21 | 0,23 0,33 | 0,35 0,49 | 0,51 0,69 | 0,72 0,96 | 1,0 1,45 | 1,5 2,1 | 2,26 5,2 | |
Эмалирован ные провода | ПЭЛ ПЭВ1 | 0,02 | 0,022 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,1 |
ПЭВ2 ПЭТК | 0,03 | 0,033 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,12 | 0,13 |
dиз1= dпр1+ 0,08=0,49+0,05=0,54 мм,