трусики женские украина

На головну

 Розрахунок трансформатора - Промисловість, виробництво

Введення

Відомо, що найбільше поширення в трансформатостроеніі отримали силові трансформатори з стрижневими магнитопроводами, як найбільш прості та зручні в конструктивному відношенні порівняно з трансформаторами броньового типу. Трансформатори броньового типу в Росії в основному використовуються в малопотужних радіотехнічних установках. Трансформатор з стрижневим магнитопроводом володіє кращими умовами охолодження обмоток і сердечника, доступністю огляду обмоток при ревізії трансформатора, простотою збірки і ремонту сердечника і т.д. [1].

У курсовій роботі в короткій формі проведений розрахунок силового трансформатора без докладного розгляду ряду другорядних деталей і вузлів мають значення при заводському проектуванні. Однак це дає можливість оволодіти основами розрахунку трансформаторів.

Вихідні дані для проектування

 Номінальна потужність трансформатора ..........

 S = 400 кВА

 Число фаз ....................................

 m = 3

 Частота мережі ..................................

 f = 50 Гц

 Режим роботи трансформатора .................. тривалий

 Номінальний вища лінійна напруга .......

 U ВН = 10000 В

 Номінальний нижчу лінійна напруга .......

 U НН = 515 В

 Схема і група з'єднання обмоток ............. Y / Y - 12

 Спосіб охолодження трансформатора ............. природне масляне

 Напруга короткого замикання ................

 u к = 4,5%

 Втрати короткого замикання ...................

 Р к = 3000 Вт

 Втрати холостого ходу .........................

 Р о = 1500 Вт

 Струм холостого ходу ............................

 Матеріал обмоток ............................

 i o = 4,9%

 алюміній

Позначимо, для стислості, первинну обмотку трансформатора -1, а вторинну - 2.

1 Основні електричні величини

Номінальні фазні напруги (при цьому беремо до уваги, що при схемі зірка):

В.

Номінальні струми. При схемі «зірка» Iф = Iл

т.ч. I1 = I1ф = 448,4 А; I2 = I2ф = 23,1 А

2. Визначення основних розмірів трансформатора

Дані для розрахунку:

- Метал проводу обмоток - алюміній;

- Марка стали сердечника - 3411 (Е310);

- Товщина листів сталі - 0,35 мм;

- Питомі втрати в сталі р10 = 1,75 Вт / кг;

- Магнітна індукція в стержнях НД = 1,6 Тл;

- Середня щільність струму в обмотках j = 2 А / мм2;

Відношення ваги стали до ваги металу обмоток

,

де pм- питомі втрати в металі обмоток для алюмінію Pм = 12,75 Вт / кг.

ЕРС на один виток

В / виток.

де С0- коефіцієнт визначається формою котушок, матеріалом. При тришарової конструкції, алюміній, кругла форма котушок

С0 = 0,14 ... 0,21 [4]. Приймемо С0 = 0,17.

Число витків в обмотці 1

виток;

Число витків в обмотці 2

витків.

Уточнене значення ЕРС на виток

В / вітокПлощадь поперечного перерізу сталі стрижня сердечника

см2;

Рисунок 2.1 Ступенева форма поперечного перерізу стрижня трансформатора

Число ступенів стрижня сердечника n = 6; [4]

Число каналів в осерді - сердечник без каналів;

Коефіцієнт заповнення площі описаного кола площею ступінчастою фігури kкр = 0,935 [4];

Ізоляція стали - папір;

Коефіцієнт заповнення ступінчастою фігури сталлю fс = 0,92 [4];

Діаметр кола, описаного навколо стрижня сердечника

см.

Номінальна потужність обмотки 1 на стрижень сердечника

кВА;

де с - число фаз.

Номінальна напруга обмотки 1 на стрижень сердечника

В;

Номінальний струм обмотки 1 на стрижень сердечника

А;

Число витків обмотки 1 на стрижень сердечника

виток;

Попередня площа поперечного перерізу проводу обмотки 1

мм2;

Тип обмотки 1 - циліндрична двошаровий з дроту прямокутного перетину [2];

Номінальна повна потужність обмотки 2 на стрижень сердечника

кВА;

Номінальна напруга обмотки 2 на стрижень

В;

Номінальний струм обмотки 2

А;

Число витків обмотки 2 на стрижень

витків;

Попередня площа поперечного перерізу проводу обмотки 2

мм2;

Тип обмотки 2 - багатошарова циліндрична з дроту круглого перетину [2].

Випробувальна напруга обмотки 1

кВ; [4]

Випробувальна напруга обмотки 2

кВ; [4]

Ізоляційний циліндр між обмоткою 1 і сердечником ?цоне передбачається;

Повний відстань між обмоткою 1 і стрижнем сердечника

?о = 0,9 см; [4]

Відстань між обмоткою і ярмом

lо = 3 см;

Товщина ізоляційного циліндра в проміжку між обмотками 1 і 2

?ц12 = 0,3 см;

Товщина кожного з двох вертикальних каналів

АК12 = 0,5 см;

Повний відстань між обмотками 1 і 2

?12 = 2.ак12 + ?ц12 = 2.0,5 + 0,3 = 1,3 см;

Попередня радіальна товщина обмотки 1 з алюмінієвого проводу при потужності одного стержня від 50 до 500 кВт ?1 = 3,6 ... 4,4, приймаємо ?1 = 4 см [4].

Попередня радіальна товщина обмотки 2 при попередніх потужностях ?2 = 2,5 ... 3, приймаємо ?2 = 2,7 см [4].

Попереднє наведене відстань між обмотками

см.

Середній діаметр обмотки 1

см;

Середній діаметр обмотки 2

см;

Середня довжина витка обмоток

см.

Активна складова напруги короткого замикання

;

Індуктивна складова напруги короткого замикання

;

Висота обмоток по осі стрижня сердечника

см;

де Кр = 0,95 ... 0,97 - коефіцієнт враховує перехід від середньої довжини магнітних ліній потоків розсіювання до дійсної висоті обмоток по осі стрижня [4].

Малюнок 2.3 Попередній ескіз розташування обмоток у вікні трансформатора

Висота вікна сердечника

см.

Відношення висоти вікна сердечника до діаметру стрижня сердечника

,

При обмотках з алюмінієвого проводу в трансформаторах з масляним охолодженням lc / D0 = 4,2 ... 5,2 [4]

3. Розрахунок обмоток трансформатора

Уточнення середньої щільності струму в обмотках

А / мм2.

де kм- коефіцієнт враховує втрати в відводах і втрати від потоків розсіювання в баку трансформатора. kм = 0.96 ... 0,92 [4].

?м- питома вага алюмінію, ?м = 2,7 кг / см3.

Попередня питома теплова завантаження поверхні обмотки 1

q - кількість теплоти передане маслом охолоджуючої поверхні, q1? 700 ... 900 - при циліндричної, гвинтовий обмотці з алюмінію, режим тривалий. Приймаємо q1 = 700 Вт / м2;

Попередня питома теплова завантаження поверхні обмотки 2

q2?500 ... 700 - при багатошаровому обмотці з алюмінію, з проводом круглого перерізу. Приймаємо q1 = 500 Вт / м2 [4].

4. Розрахунок циліндричної обмотки 1 з проводу прямокутного перерізу

Попередня щільність струму в обмотці 1

А / мм2;

Площа поперечного перерізу проводу обмотки 1

мм2.

Циліндрична обмотка 1 з проводу прямокутного перерізу може мати один або два шари, приймаємо число шарів NВ1 = 2.

Число витків в шарі

витків;

Попередня висота витка уздовж стрижня сердечника

см;

Число циліндричних поверхонь охолодження обмотки

де kп?0,75 - коефіцієнт часткового закриття поверхні обмотки рейками, що утворюють вертикальні канали, приймаємо [5].

Остаточно по табл. 5-3 [4] приймаються наступні розміри проводу

мм

де а1 більша сторона перетину дроту;

b1- менша сторона перетину дроту;

?u- нормальна ізоляція дроти, для проводу марки ПББО ?u = 0,45 [4];

- Число паралельних проводів.

Площа поперечного перерізу проводу

= Мм2;

де Sм1к- площа поперечного перерізу проводу обмотки 1

Щільність струму в обмотці 1

А / мм2;

Товщина витка уздовж стрижня сердечника

см;

де b1мк- осьова товщина m - ного ізольованого паралельного дроти.

Питома теплова завантаження поверхні обмотки 1

Вт / м2;

Радіальна товщина витка

см.

au1 = a1 + ?u

Висота обмотки 1 уздовж стрижня сердечника

см;

Радіальна товщина вертикального каналу між двома шарами обмотки 1. Для масляних трансформаторів.

ак = 0,6 см;

Радіальна товщина обмотки 1

см.

Середній діаметр обмотки 1

см;

Середня довжина витка обмотки 1

см;

Вага металу обмотки 1

кг,

гдег / cм3- питома вага обмотувального проводу [6].

Втрати в обмотці 1 без урахування додаткових втрат

Вт;

Сума товщин всіх проводів без ізоляції обмотки 1 уздовж стрижня

см;

Повне число проводів обмотки 1 вздовж радіуса

;

Коефіцієнт збільшення втрат в обмотці 1 від поверхневого ефекту

де ? - питомий опір алюмінію при 75 ?C, ? = 0,034 Ом · м;

;

Втрати в обмотці 1 з урахуванням додаткових втрат

Вт

5. Розрахунок багатошарової циліндричної обмотки 2 з проводу круглого перетину

Щільність струму в обмотці 2

А / мм2;

Площа поперечного перерізу проводу обмотки 2

мм2.

Число паралельних проводів в обмотці 2

;

Діаметр голого і ізольованого проводу (таблиця 5-1) [4]

мм;

Марка дроти - АПБ;

Площа поперечного перерізу проводу обмотки 2

мм2;

де- площа поперечного перерізу ізольованого проводу

Щільність струму в обмотці 2

А / мм2;

Розрахунковий діаметр ізольованого проводу обмотки 2 з урахуванням нещільності намотування

см;

Товщина витка уздовж стрижня сердечника

см;

Число витків в одному шарі обмотки

Число шарів обмотки 2

,

що небажано; приймаємо;

Остаточне число витків в шарі

,

тобто 10 шарів по 77 витків і 1 шар з 28 витків, тобто всеговітков.

Робоча напруга між двома шарами

В;

Товщина междуслойной ізоляції

?мсл = 0,036 см;

Виступ междуслойной ізоляції на торцях обмотки 2 дорівнює 1,6 см [4];

Число циліндричних поверхонь охолодження обмотки 2 на стрижень сердечника

;

Приймаємо (округлюється до цілого значення в межах від 1 до 4)

Питома теплова завантаження поверхні обмотки 2

Вт / м2.

Число шарів і витків в шарі у внутрішній котушці - 1 шар по 77 витків в шарі;

Число шарів і витків в шарі в зовнішній котушці - 1 шар по 77 витків і 1 шар з 28 витків;

Радіальна ширина вертикального каналу між двома концентричними котушками обмотки 2

АК2 = 0,7 см;

Радіальна товщина обмотки 2

см;

Висота обмотки 2

см.

Уточнення наведеного відстані

см,

де- наведене відстань між обмотками, см;

- Висота обмоток, див.

Уточнення дійсного відстані між обмотками 1 і 2

см;

Середній діаметр обмотки 2

см;

Середня довжина витка обмотки 2

см;

Вага металу обмотки 2

кг.

Втрати в обмотці 2 без урахування додаткових втрат

Вт;

Коефіцієнт збільшення втрат в обмотці 2 від поверхневого ефекту

Втрати в обмотці 2 з урахуванням додаткових втрат

Вт

6. Параметри і відносна зміна напруги трансформатора

Втрати короткого замикання

Вт,

тобто на 0,3% більше заданого, що припустимо [4].

Активна складова напруги короткого замикання

%;

Наведене відстань між обмотками

см;

Коефіцієнт, що враховує перехід від середньої лінії магнітних силових ліній потоків розсіювання до висоти обмоток

;

Середня довжина витка обмоток 1 і 2

см;

Індуктивна складова напруги короткого замикання

%;

Напруга короткого замикання

%,

тобто на 3,5% більше завдання, що припустимо.

Активний опір обмотки 1

Ом;

Активний опір обмотки 2

Ом;

Активна складова опору короткого замикання, наведена до числа витків обмотки 1

Ом;

Індуктивна складова опору короткого замикання, наведена до числа витків обмотки 1

Ом;

Процентне зміна напруги при номінальному навантаженні (? = 1) і

cos ? = 0,8

%.

7. Механічні сили в обмотках при короткому замиканні

Сталий струм к. З. в обмотках

А;

А;

Максимальне значення струму к. З. в обмотці 2

А;

Сумарна радіальна сила при к.з.

кг;

Розриває напруга в проводі обмотки 2

кг / см2,

що припустимо. Допустима напруга для алюмінію ? ?600 ... 700 кг / см2

8. Розрахунок магнітної системи трансформатора

Приймаємо: запресовує стрижнів сердечника виконана клинами між сердечником і обмоткою 1, сердечник без каналів [4];

Ширина пакетів стрижнів сердечника:

см;

см;

см;

см;

см;

см;

Товщина пакетів стержня сердечника (в осерді немає каналів):

см;

см;

см;

см;

см;

см;

Площа поперечного перерізу ступінчастою фігури стрижня сердечника

см2;

Площа поперечного перерізу сталі стрижня сердечника

см2;

Магнітна індукція в сталі стрижня сердечника

Тл.

Коефіцієнт збільшення площі поперечного перерізу сталі ярма

kя = 1,05; [4]

Поперечний переріз стали ярма

см2;

Магнітна індукція в сталі ярма

Тл;

Висота ярма сердечника

;

см;

Товщина ярма перпендикулярно листам стали

см.

Зовнішній діаметр обмотки 2

см;

Відстань між осями стрижнів сердечника

см;

Довжина ярма сердечника

см;

Довжина стержнів сердечника

см;

Вага стали стрижнів сердечника

кг;

Вага стали ярем сердечника

кг;

Повна вага стали сердечника

кг.

Вага металу обмоток

кг;

Відношення ваги стали до ваги металу обмоток

.

Втрати в сталі сердечника (втрати холостого ходу) [5]

де

Gу = Gс.у. + Gя.у. = ?Sс-2b1 + ?Sя-2b1

Gу = 7,6-216-2-17,19-10-3 + 7,6-226-2-17,19-10-3 = 56,4 + 59,1 = 115,5 кг;

Ку = 1,5, [5]

P10 = 1,75 Вт / кг; P10я = 1,57 Вт / кг; [4]

т.ч.

Вт;

тобто на 4% більше заданого, що припустимо.

Збірка сердечника - впереплет.

Число еквівалентних магнітних зазорів в осерді крайньої фази з магнітною індукцією НД

;

Число еквівалентних магнітних зазорів в осерді крайньої фази з магнітною індукцією ВЯ

;

Амплітуда намагнічує струму крайньої фази обмотки 1

де awc- питомі магніторушійної сили (МДС) в стержні; [4]

awя- питомі МДС в ярмі; [4]

?е- довжина еквівалентного повітряного зазору в стержні і ярмі при складанні сердечника в халепу, ?е = 0,005 см [4].

А;

Число зазорів в осерді середньої фази з магнітною індукцією НД

;

Число зазорів в осерді середньої фази з магнітною індукцією ВЯ

;

Амплітуда намагнічує струму середньої фази обмотки 1

А;

Середнє значення амплітуди намагнічує струму для трьох фаз

А.

Реактивна складова фазного струму холостого ходу обмотки 1

А.

де kA1- коефіцієнт амплітуди, що залежить від магнітної індукції і виду сталі.

Реактивна складова фазного струму холостого ходу за спрощеним методом розрахунку

де ?с- коефіцієнт враховує з'єднання обмоток на стороні харчування, ?с = 1 якщо обмотки з'єднані в трикутник або зірку з нульовим проводом, ?с = 1 ... 0,92 якщо на стороні живлення обмотки з'єднані в зірку без нульового проводу;

ррс- питома реактивна потужність намагнічування листової електротехнічної сталі, РРС = 22 ... 44;

р?с- питома реактивна потужність намагнічування місць сполучення сталевих листів р?с = 1,8 ... 2,7 при В = НД;

р?я- питома реактивна потужність намагнічування місць сполучення ярма

р?я = 1,7 ... 2,2 при В = ВЯ.

А;

Реактивна складова лінійного струму холостого ходу за спрощеним методом розрахунку

А.

Активна складова фазного струму холостого коду обмотки 1

А;

Фазний струм холостого ходу

А;

Лінійний струм холостого ходу обмотки 1, т. К. З'єднання «зірка».

Лінійний струм холостого ходу у відсотках від номінального струму

%,

тобто на 2% більше заданої величини, що припустимо.

9. Коефіцієнт корисної дії

Коефіцієнт корисної дії при номінальному навантаженні і cos ? = 0,8

%;

Кратність струму навантаження, при якій коефіцієнт корисної дії максимальний

;

Максимальне значення ККД при cos ?2 = 0,8

%.

Висновок

Проектування трансформаторів включає в себе розрахунок і їх конструювання. У цій роботі розглядався тільки розрахунок силового трифазного трансформатора з масляним охолодженням потужністю 400 кВА напругою 10 / 0,4 кВ.

На основі завдання і вихідних даних вибираємо трифазний масляний трансформатор, що відповідає вимогам ГОСТ 11677, ГОСТ 11920, ГОСТ-15150, марки ТМГ-400 / 10-0,4 - У1 - трансформатор трифазний силовий масляний герметичного виконання (без маслорасшірітеля) загального призначення потужністю 400 кВ-А з природним масляним охолодженням, з напругою на високій стороні 10 кВ, на низькою - 0,4 кВ, кліматичного виконання для помірного клімату.

Бібліографічний список

1. Беспалов, В.Я. Електричні машини [Текст]: підручник / В.Я. Беспалов [та ін.]. - М .: Академія, 2006. - 313 с.

2. Ванурін, В.Н. Електричні машини [Текст]: підручник / В.М. Ванурін. - М .: Енергія, 2006. - 380 с.

3. Єпіфанов, А.П. Електричні машини [Текст]: підручник / А.П. Єпіфанов. - М .: Лань, 2006. - 263 с.

4. Тихомиров, П.М. Розрахунок трансформаторів [Текст]: підручник / П.М. Тихомиров. - М .: Енергія, 1976. - 544 с.

5. Демків, А.М. Розрахунок і конструювання трансформаторів [Текст]: підручник / А.М. Демків. - М .: Вища. шк., 1971. - 264 с.

6. Сергєєв, П.С. Проектування електричних машин [Текст]: підручник / П.С. Сергєєв, Н.В. Виноградов, Ф.А. Горяїнов. - М .: Енергія, 1969. - 632 с.

7. Ермолин, Н.П. Розрахунок силових трансформаторів [Текст]: посібник по курсовому проектування / Н.П. Ермолин, Г.Г. Швець. - Л .: ЛЕТІ, 1964. - 167 с.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка