Расчетная часть - Расчет трансформатора
1. Определим мощность, отдаваемую трансформатором в нагрузку:
2. В качестве материала сердечника выберем сталь 3412 (старое наименование Э23) толщиной 0,35мм, как обладающую высокими магнитными свойствами.
Выбираем ленточный магнитопровод, потому что он эффективнее использует магнитные свойства сердечника трансформатора, чем пластинчатый. Кроме того, изготовление ленточного сердечника проще и дешевле, чем изготовление пластинчатого сердечника.
3. Находим исходные величины, для данной марки стали [1]:
Индукцию по табл. 9 [5]:
Плотность тока из табл. 3 [5]:
Коэффициент заполнения окна из табл. 5-3 [1]:
Коэффициент заполнения магнитопровода из табл 5-4[1]:
4. По формуле (5-2) (1) находим:
5. Из табл. П2-2 выбираем ленточный магнитопровод ШЛМ 20х25, у которого:
* поскольку в таблице указана масса магнитопровода для ленты толшиной 0,15 мм, произведем расчет массы для ленты толщиной 0,35мм, используя формулу в сноске к табл. П2-2 и табл.5-4, где найдем коэффициент заполнения сталью (k=0.93)
Габаритные размеры:
H=36,0мм;
A=20,0мм;
C=12,0мм;
C=65,0мм;
H=56,5мм;
B=25,0мм;
6. По формуле (5-6) [1] и таблице 9 [5] определяем потери в стали для индукции
7. Находим активную составляющую тока холостого хода по формуле (1-59) [1] при максимальном напряжении питающей сети ():
8. Находим полную намагничивающую мощность по таблице 8-11 [2,3]
() для стали 3412 (Э23):
9. По формуле (1-61а)(1) находим реактивную составляющую тока холостого хода:
10. Находим абсолютное и относительное значение тока холостого хода по формуле (1-64) :
Также определим значение номинального тока в первичной обмотке по формуле (5-7), где значения кпд и коэффициент мощности выбираем с учетом исходных данных в табл. 5-5 ( и :
Определяем величину реактивной составляющей тока холостого хода
:
11. По исходным и расчетным данным, по формулам (5-8) (5-11) и табл. 5-6 находим количество витков в обмотках трансформатора:
Для первичной обмотки принимаем падение напряжения 13%
E1 =U1 (1-?U1 % -10-2)= 220(1-0.13) = 191,4 В
Для расчета количества витков во вторичной обмотки, учитывая малую мощность трансформатора и величину напряжения вторичной обмотки принимаем падение напряжения 20%
E2 =U2 (1+?U2 % -10-2)= 12(1+0.2) = 14,4 В
- 12. Определим значения сечения проводов обеих обмоток по формуле (5-12), принимая значение плотности тока из п.3 ( в первичной обмотки 2,5 А (по условию), во вторичной обмотке 0,216А (из п.10): 13. Выбираем стандартные сечения и диаметры проводов серии "1-UEW" [4] со средним покрытием:
- 290,2860,0642268,50,0390,3380,602181,0240,82420,950,0621,127,54 14. С учетом введенных поправок по выбранным стандартным сечениям обмоточного провода определим фактические плотности тока в проводах:
Как видим, фактические плотности тока в проводах не сильно расходятся с теоретическими данными.
15. Определяем испытательные напряжения обмоток нашего трансформатора по формуле (2-1) и графику рис.2-25 [1]:
16. Зная геометрию обмоточного провода и железа переходим к расчету гильзы.
Принимаем длину гильзы на 1 мм короче высоты окна ( по 0,5 мм на сторону, т. е. расстояние от крайнего витка обмотки до сердечника):
;
По формуле (2-4) определяем допустимую осевую длину обмотки на гильзе:
Длина концевой изоляции 1 и 2 обмоток -
17. Находим число витков в одном слое и число слоев каждой обмотки по формулам (2-6), (2-7) и графику рис.2-27:
18. Переходим к определению радиальных размеров катушки на гильзе:
Толщину гильзы принимаем
Поверх гильзы укладываем 2 слоя кабельной бумаги К-80 (ГОСТ 3441-88) (толщина слоя 0,08 мм) В качестве межслоевой изоляции для первичной обмотки также выбираем кабельную бумагу К-80 1 слой через два слоя обмотки. В качестве межобмоточной изоляции выбираем 3 слоя кабельной бумаги К-80 (ГОСТ 3441-88) (толщина слоя 0,08 мм). В качестве межслоевой изоляции для вторичной обмотки также выбираем кабельную бумагу К-80 (ГОСТ 3441-88) 1 слой через каждый слой обмотки. В качестве наружной изоляции выбираем кабельную бумагу К-80 (ГОСТ 3441-88) 3 слоя
19. По графикам рис.2-29 2-31 определяем величины коэффициентов:
Первая обмотка:
Вторая обмотка:
Коэффициент неплотности намотки наружной изоляции примем
20. Находим радиальные размеры каждой обмотки по формуле (2-8):
21. По графику рис.2-28 определяем
22. Определяем радиальный размер катушки по формуле (2-9):
23. Зазор между катушкой и сердечником равен
что вполне допустимо;
- 24. Определим потери в меди обмоток:
- А) по формулам (2-10) (2-15) находим среднюю длину витка каждой обмотки:
мм
Б) находим массу меди каждой обмотки:
В) находим потери в каждой обмотке по формуле (5-14). Предельно допустимая температура провода проводов серии "UEW" 2,84 (табл 5-7) плотность тока берем из п.14 нашего расчета:
Г) находим суммарные потери в меди катушки по формуле (5-13):
25. Выпишем тепловые сопротивления по данным табл.3-1 для магнитопровода ШЛ 20х25 (магнитопроводы ШЛМ отличаются от ШЛ меньшей стороной с и высотой окна h при неизменном произведении а х b, т. е. только геометрическими параметрами, поэтому можно воспользоваться данными для нашего магнитопровода ШЛМ 20х25)
26. Определим величину теплового потока катушки-сердечника по формуле (3-54):
27. Определяем тепловое сопротивление катушки от максимально нагретой области до гильзы по формуле (3-51):
28. Полученное значение х < 0 , поэтому согласно п.4 Методики теплового расчета трансформатора (стр147) [1] определяем тепловой поток катушка-сердечник по формуле (3-60)
29. Найденное по этой формуле значение оказалось больше 0, значит максимальное превышение температуры определится по следующей формуле:
30. Определим средний перепад температур в катушке по формуле (3-62):
31. Определяем среднеобъемное превышение температуры катушки по формуле (3-58):
= 28,49-(0,5-5,39) =25,80С
=0,5 -5,390С
32. Определяем максимальные и средние температуры проводов обмотки
33. Переходим к определениям активных сопротивлений обмоток по формуле (5-15) для расчета принимая удельное сопротивление меди:
34. Определяем полное активное сопротивление пары обмоток трансформатора, приведенные к его первичной обмотке, по формуле (5-16):
35. Определяем индуктивные сопротивления 1 и 2 пар обмоток трансформатора, используя данные расчета из п. п 16,20
По формуле (5-23):;
По формуле (5-24):;
По формуле (5-28):;
По формуле (5-27): ;
По формуле (5-33):
По формуле (5-34):
По формуле (5-22):
36. Определяем относительное значение активной и индуктивной составляющих падения по формулам (1-51) (1-54):
37. Определяем К. П.Д трансформатора по формуле (5-37):
38. Определяем полное падение в трансформаторе по формуле (1-58 б) при :
Описание конструкции и метода изготовления трансформатора
Рассмотрим поэтапно последовательность изготовления трансформатора. Первоначально готовятся сборочные единицы.
Катушка данного трансформатора бескаркасная (ввиду использования броневого сердечника и малой мощности, трансформатора), намотка производиться на заранее подготовленную гильзу длиной 35мм, изготовленную из кабельной бумаги К-120 (ГОСТ 3441-88) толщиной 0,12 мм. Бумагу наматываем на деревянный брусок (шаблон) прямоугольного сечения 20х25 мм в 7 слоев с пропиткой бакелитовым лаком (ГОСТ 901-71) После высыхания, гильза с шаблоном устанавливается в намоточный станок, по бокам гильзы устанавливаем два листа кабельной бумаги К-120 (торцевая изоляция катушки) и производится намотка 2 слоев кабельной бумаги К-80 (ГОСТ 3441-88 ), толщиной 0,08 мм, по верх ее производится намотка 2 слоев первичной обмотки с пропиткой бакелитовым лаком, укладывается один слой кабельной бумаги, производится намотка следующих 2слоев первичной обмотки проводом "1-UEW" Ш 0,338 мм, пропитывается лаком, и. т.д.
После завершения намотки первичной обмотки, укладывается три слоя бумаги К-80, наматывается первый слой вторичной обмотки проводом "1-UEW" Ш 1,12 мм, смазывается бакелитовым лаком, укладывается 1 слой бумаги К-80, так повторяем для трех слоев вторичной обмотки
После завершения намотки вторичной обмотки, на нее укладываются концы бумаги торцевой изоляции, после чего укладывается 3 слоя кабельной бумаги К-80 (наружная изоляция), край бумаги фиксируется на клей или обвязывается нитью, катушку снимают со станка, бумага пропитывается бакелитовым лаком
После запекания бакелитового лака, вынимается деревянный шаблон и начинается сборка магнитопровода.
Магнитопровод изготовлен из электротехнической стали 3412, который собирается встык из отдельных сердечников подковообразной формы.
После сборки части магнитопровода склеиваются при помощи специальной ферромагнитной пасты (состав пасты: эпоксидная смола ЭД-5 (18,5 массовых частей (м. ч.), карбонильное железо Р-4 ( 77,0 м. ч.), малеиновый ангидрид (4,5 м. ч.).
Трансформатор помещают в кожух и стягивают. Кожух изготавливают из стали Ст3 толщиной 1ч1.8 мм. В основании предусмотрены 4 отверстия диаметром 5 мм для крепления трансформатора к конструкции или плате.
Для защиты трансформатора от воздействия влаги и механических повреждений пропитаем его покровным лаком МЛ-92 ГОСТ 15865-70.
Похожие статьи
-
Главным параметром трансформатора является его мощность. Различают электромагнитную, полезную, расчетную и типовую мощности трансформатора....
-
Выбор сборных шин Сборные шины находящихся за предохранителями выбирается только по длительнодопустимому току. Выбираем однополосные шины марки АТ...
-
Заключение, Литература - Расчет трансформатора
В данной курсовой работе описаны этапы проектирования броневого ленточного трансформатора, со следующими характеристиками: Полезная мощность 30 ВА...
-
Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать число и мощность трансформаторов для схем электроснабжения района, представленных на рис. 1.4, рис. 1.6, рис.1.7 и рис. 1.8, с исходными данными...
-
Разработка и применение новых высокоэффективных материалов (главным образом электротехнической стали и изоляции); Повышение надежности и экономической...
-
Целью расчета установившихся режимов (электрического расчета) ЭС является определение параметров режима ветвей и узлов: потоков активной и реактивной...
-
Определить напряжение на шинах низшего напряжения подстанций, приведенное к стороне ВН, и выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на...
-
Магнитные материалы, применяемые при изготовлении трансформаторов - Расчет трансформатора
Основным элементом конструкции трансформаторов и дросселей являются магнитопровод. Назначение магнитопровода заключается в том, чтобы создать замкнутый...
-
Выбор типа подстанций, числа и мощности силовых трансформаторов - Расчет токов короткого замыкания
В настоящее время наибольшее применение находят комплектные трансформаторные подстанции, что значительно снижает сроки монтажа и улучшает условия...
-
Расчетная часть, Расчет электрических нагрузок - Расчет токов короткого замыкания
Расчет электрических нагрузок Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов схем электроснабжения. Поэтому правильное...
-
Для расчета себестоимости по теплу и электроэнергии в модели используются несколько методик: по укрупненным показателям и по детальным расчетам, включая...
-
Материальный баланс производства Основанием для получения уравнения реактора любого типа является материальный баланс, составленный по одному из...
-
В модели рассматривается радиальная тепловая сеть. Потребление тепла в промышленном секторе учитывается при расчете зоны теплового влияния станции, т. к....
-
Толщину стенки эллиптического днища определяют по формуле: , (4.9) Мм. Принимаем толщину крышки и днища равной толщине стенки = 16 мм. Расчет изоляции...
-
Технико-экономический расчет II варианта - Районная электрическая сеть
Потери в линиях (исходные данные для расчета по таблице 11) (6.8): Суммарные активные потери в линиях: Потери в трансформаторах те же, что и для варианта...
-
Технико-экономический расчет I варианта - Районная электрическая сеть
Расчетный дисконтированный множитель за срок эксплуатации до окончания расчетного периода: , (6.5) . Эквивалентный дисконтный множитель: . (6.6) Для ЛЭП:...
-
Задачей данного раздела курсового проекта является определение потоков мощности по линиям выбранного варианта электрической сети и напряжений на шинах...
-
Выбор сечения проводов ЛЭП - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать сечения проводов сети, приведенной на рис. 1.4 с исходными данными из табл. 1.12. Определяем рабочие токи участков сети. Для участка 0-1:...
-
Расчет толщины обечаек Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внешним давлением, рассчитываем по формуле: ,...
-
Базисный показатель темпа роста. - Расчет показателей прироста
Темп роста (Т) характеризует отношение двух сравнительных уровней ряда, как правило, выраженное в процентах. Базисный показатель темпа роста находится по...
-
Модель Лефевра-Николиса описывает колебательные процессы в следующей цепочке химических реакций: Предполагается, что концентрации веществ A, B, D, E...
-
Технико-экономический расчет III варианта - Районная электрическая сеть
Потери в линиях (исходные данные для расчета по таблице 12) (6.8): Суммарные активные потери в линиях: Потери в трансформаторах те же, что и для варианта...
-
Питающая линия от ЗРУ-10 кВ районной подстанции до последней опоры у предприятия выполняется ВЛ, а от последней опоры до цеховой подстанции кабельной...
-
Целью данного раздела является уточнение баланса активной и реактивной мощностей в сети с учетом уточненных значений потерь активной и реактивной...
-
Тема: Статистическое изучение объема, состава и динамики доходов и расходов государственного бюджета Имеются следующие выборочные данные (выборка 25%-ная...
-
Введение всего одного парциального вклада типа "Cb-OH" (для учета взаимодействия ОН-группы с ароматическим ядром) в набор параметров, вычисленных на...
-
Класс алкилбензолов представлен 37 соединениями в табл.3, где приведены экспериментальные данные, использованные нами при определении значений параметров...
-
Подробный расчет теплообменного аппарата, Теплоотдача в трубах - Выпаривание раствора хлорида калия
Теплоотдача в трубах По (/1/, табл. 4.1, стр. 151) находим, что теплоотдача для раствора описывается уравнением: (30), Где - критерий Нуссельта;-...
-
Расход теплоты на подогрев исходного раствора от температуры t'Нач до температуры tНач найдем по формуле (10), приняв значение теплоемкости раствора при...
-
Расчет токов короткого замыкания - Расчет токов короткого замыкания
Производится для проверки электрооборудования по аварийному режиму, наиболее тяжелым аварийным режимом является трехфазное короткое замыкание. Для...
-
Цель расчета Целью расчета является определение размеров основных элементов аппарата, исходя из условий прочности и устойчивости. Расчет ведется согласно...
-
Выбор наиболее рационального варианта электрической сети осуществляется путем сопоставления технико-экономических параметров вариантов....
-
Производственные расходы - Расчет стоимости амортизации и капитальных вложений
В эту статью включают расходы, связанные с содержанием зданий и коммуникаций, с эксплуатацией оборудова-ния, а также общезаводские расходы. Амортизация...
-
Для нахождения цепного показателя абсолютного прироста воспользуемся формулой: темп прирост прогноз производство = - Таб.15 Показатель Формула Год Расчет...
-
Выбор номинального напряжения сети - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Длины трасс участков сети, представленной на рис. 1.4, заданы в табл. 1.12. Выбрать номинальное напряжение сети. Определим ориентировочное напряжение для...
-
Тепловой расчет установки, Расчет тепловой изоляции - Колонные аппараты
Расход тепла, отдаваемого охлаждающей водой в дефлегматоре-конденсаторе: Где rD - удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре, Дж / кг Удельная...
-
Выбор сборных шин Сечение сборных шин выбирается по току наибольшего присоединения: Где К1 - коэффициент учитывающий расположение шин, при расположении...
-
Целью расчета насадочных абсорберов является определение диаметра (сечения) аппарата; определение высоты насадки (а также нахождение высоты аппарата);...
-
Расчет высоты насадки - Колонные аппараты
Расчет высоты насадочной колонны ведем согласно [11] через высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЕТТ).Высота слоя насадки НН может быть...
-
Особенности расчетов индексов цен - Основы эконометрики
В рыночном хозяйстве особое место среди индексов качественных показателей отводится индексам цен. Основным назначением индекса цен является оценка...
Расчетная часть - Расчет трансформатора