Предварительный расчет трансформатора и выбор соотношения основных параметров.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 9Следующая ⇒

Диаметр стержня предварительно определяем по формуле:

d= 0.5

Мощность обмоток одного стержня:

S^´= 186,67 кВА

Коэффициентприведения идеального поля рассеяния к реальному К_р£0,95

Коэффициент заполнения круга К_кр = 0,928

Коэффициент заполнения сечения пакета сечением стали К_з = 0,94

Коэффициент заполнения сталью К_c = К_кр ´ К_з = 0,928 ´ 0,94 = 0,87

Ширина приведённого канала рассеивания:

a_p = a´₁₂ + (a₁ + a₂) / 3, где а´₁₂ = 9´10^-3 м

(a₁ +a₂)/3 = K ´10^-2, где К = 0,53 табл. 3.3 [1]

(a₁ +a₂)/3 = 0,53 ´10^-2= 0,02 м

а_р = а´₁₂ + (a₁+a₂)/3 = 9´10^-3 + 0,02 = 0,029 м

Принимаем b = 2,2

d = 0,5 = 0,5 = 0,203 м

d_н = 0,22 м

После выбора нормализованного диаметра d_н уточняем b:

b = b ´ ´(d_н / d) = 2,2´(0,22 / 0,203) = 2,38

Активное сечение стержня:

П_с = 0,785К_cК_зd² = 0,785´0,87´0,935´0,22²= 0,0309 м²

ЭДС одного витка

u_в = 4,44fП_СВ_С = 4,44´50´0,0309´1,6 = 11 В

Средний диаметр обмоток:

d₁₂ = d_н+2а₀₁+ 2а₁+а₁₂= 0,22+2´0,004+2´0,022+0,009 = 0,281 м

где а₁=К(a₁ +a₂)/3 (К=1,1) [2. гл 17-17]

Высота обмоток:

l = pd₁₂/b = 3,14´0,281/2,38 = 0,37 м

Расчёт обмоток.

Расчёт обмоток НН.

Число витков обмоток НН:

W₂ = U_ф2/U_в = 133/11= 12,1

Принимаем W₂= 13

Напряжение одного витка:

U_в = U_ф2/W₂= 133/13 = 10,2 В

Средняя плотность тока в обмотках:

J_м = 0,00746k_ΔP_кU_в/Sd₁₂ = 0,00746´0,93´6780´10,2/560´0,281 = 3,05 А/мм²

Сечение витка ориентировочно:

П₂ = П′_в = I_ф2/J_м = 1406/3,05= 460 мм²

По таблице 5.8 [1] для мощности 560 кВА, номинального тока 1406 А, номинальному напряжению одной обмотки 133 В и сечению витка 460 мм² – выбираем конструкцию винтовой обмотки.

Ориентировочный осевой размер витка:

h_В2 = = = 0,025 м = 26 мм

Выбираем двух ходовую винтовую обмотку с радиальными каналами в витках и между витками с равномерно распределённой транспозицией.

По полученным ориентировочным значениям П₁ и h_В1 в таблице 5.2[1] подбираем значение сечения витка из 10-ти параллельных проводов марки ПБ:

ПБ 10´

Разделённых на две группы по пять проводов с каналами по 5 мм между группами витка и между витками (рис.2).Изоляция из стекловолокна толщиной 2δ = 0,45 мм. Намотка провода плашмя

5,5

5 Рис. 2 Сечение витка обмотки НН.

27,5

Полное сечение витка:

П₂ = 10´46,6 = 466 мм²

Плотность тока:

J₂ = 1406/466 = 3,02 А/мм²

Высота обмотки:

l₂ =2b′´10^-3(W₁+1)+h_к(2´W₁+1)´10^-3= 2´10´10^-3´(13+1)+5´(2´13+1)´10^-3= 0,42 м

Радиальный размер обмотки:

а₁ = 5´5,5´10^-3 = 0,0275 м.

Внутренний диаметр обмотки:

D^´₂ = d+2a₀₁ = 0,22+2´0,005 = 0,23 м

Внешний диаметр обмотки:

D ^" ₂ = D^′₂+ 2а₁ = 0,23+2´0,0275 = 0,285 м

Средний диаметр обмотки:

D_ср = (D^′₂+D^"₂)/2=(0,23+0,285)/2= 0,258 м

Масса метала обмотки по (7.6) [1]:

G_М2 = 28´10³mD_срW₂П₂ = 28´10³´3´0,258´13´466´10^-6 = 131,3 кг

Расчёт обмотки ВН.

Выбираем регулирование напряжения по схеме ПБВ рис. 6.6 г. [1]с выводом концов всех трёх фаз обмотки к одному трёхфазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 54 А.

Для обеспечения регулирования в обмотке ВН выполняется четыре ответвления на +5; +2,5;-2,5;-5% U_н и основной вывод на номинальное напряжение.

Число витков в обмотке ВН: W₁+ 0,05W₁; W₁+0,025W₁; W₁; W₁- 0,025W₁; W₁- 0,05W₁

Число витков обмотки ВН при U_н:

W₁= W₂´ U_1ф/ U_2ф= 13´3460/133 = 338

Напряжение на одной ступени регулирования:

ΔU= U_1ф´2,5% =3460´0,025= 86,5 В

Число витков на одной ступени регулирования:

W_р1= = 5 витков

Для пяти ступеней

Напряжение, В	Число витков на ответвлениях
	338+2×5=348
6086,5	338+5=343

5913,5	338-5=333
	338-2×5=328

Ориентировочная плотность тока

J₁»J_м= 3 А/мм²

Ориентировочное сечение витка

П′₁ = = 18 мм²

По таблице 5,8 [1] выбираем непрерывную катушечную обмотку из медного прямоугольного провода (S=560 кВА; I_ф1= 53,9 A; U₁= 6000 B; П′₁ = 18 мм²). По сортаменту медного обмоточного провода (табл. 5,2) выбираем провод марки ПБ. Изоляция из стекловолокна толщиной 2δ = 0,45 мм. Намотка провода плашмя.

ПБ–1× сечением П₁ = 18,2 мм²